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超高機能マイクロ・ナノ細胞実験システムの開発

Research Project

Project/Area Number 16681010
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Microdevices/Nanodevices
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

佐藤 記一  東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助手 (50321906)

Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥26,390,000 (Direct Cost: ¥20,300,000、Indirect Cost: ¥6,090,000)
Fiscal Year 2006: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
Fiscal Year 2004: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
Keywordsマイクロチップ / 細胞培養 / バイオアッセイ / PDMS / ナノパターン / μTAS / ナノパターニング / μ-TAS
Research Abstract

細胞を培養するためのマイクロチップを設計し、作製した。チップはフォトレジストSU-8を鋳型に用いたソフトリソグラフィー法によりPDMSを基材として作製した。また、作製したチップを用いた場合の最適な培養方法についても検討を行った。その結果、数種類の細胞について至適な培養条件範囲を明らかにすることができた。
また、より精密に生育状態を制御することを目的に、細胞が接着するチップの内表面に数百nmオーダーのストライプ状構造体を作製し、その表面での生育状態についても検討した。ナノ構造体については、ガラス基板に金属パターンを作製してその上に自己組織化膜を構築し、そこに細胞外マトリックスをパターニング化する方法と、ガラス基板に電子線リソグラフィー法とドライエッチング法を組み合わせて凹凸を構築したナノ構造体をPDMSに写し取って、この表面で細胞を培養する方法の2種類を検討し、どちらにおいても細胞が通常の平滑な表面での培養とは異なった生育状態をとる可能性があることを見いだした。とくに凹凸構造上で胃がん細胞を培養した場合、細胞の形状だけではなく細胞の運動性にも大きな差違が生じ、細胞がストライプの方向に激しく移動する現象を見いだした。
バイオアッセイ系の構築としては、腸管吸収の検定デバイスを作製した。マイクロチップ内部にメンブレンフィルターを挟み込み、その膜の上下に流路を作製した。膜上に腸上皮細胞のモデル細胞であるCaco-2細胞を培養し、上側の流路に添加した薬剤が下側に透過する量を求めることにより、薬剤の腸管透過性をアッセイすることに成功した。

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (12 results)

  • [Journal Article] Evaluation of effects of shear stress on hepatocytes by a microchip-based system2006

    • Author(s)
      Yuki Tanaka, Masayuki Yamato, Teruo Okano, Takehiko Kitamori, Kiichi Sato
    • Journal Title

      Meas.Sci.Technol 17

      Pages: 3167-3167

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    • Author(s)
      Kiichi Sato, Akiko Egami, Tamao Odake, Manabu Tokeshi, Makoto Aihara, Takehiko Kitamori
    • Journal Title

      J.Chromatogr.A 1111

      Pages: 228-228

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Cell Culture and Life Support System for Microbioreactor and Bioassay2006

    • Author(s)
      Yuki Tanaka, Kiichi Sato, Masayuki Yamato, Teruo Okano, Takehiko Kitamori
    • Journal Title

      J.Chromatogr.A 1111

      Pages: 233-233

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] マイクロチップを用いた細胞実験システム2006

    • Author(s)
      佐藤記一, 北森武彦
    • Journal Title

      Electrochemistry 74

      Pages: 895-895

    • NAID

      10018108463

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    • Author(s)
      Shin-ichiro Fujii et al.
    • Journal Title

      Anal.Sci. 22

      Pages: 87-91

    • Related Report
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    • Author(s)
      Takahito Tokuyama et al.
    • Journal Title

      Anal.Chem. 77

      Pages: 3309-3314

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    • Author(s)
      佐藤記一 ら
    • Journal Title

      化学と生物 43

      Pages: 712-718

    • NAID

      10016846391

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      Makiko Goto, Kiichi Sato, et al.
    • Journal Title

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    • Journal Title

      Lab on a Chip 4

      Pages: 570-575

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      Kiichi Sato, Takehiko Kitamori
    • Journal Title

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      Pages: 575-579

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      Kiichi Sato et al.
    • Journal Title

      J.Chromatogr.A (印刷中)

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    • Author(s)
      Yuki Tanaka et al.
    • Journal Title

      J.Chromatogr.A (印刷中)

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      2005 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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