An integrated body-on-a-chip mimicking physiological parameters

• Project/Area Number: 18H01849
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
• Research Institution: Tokai University
• Principal Investigator: 木村 啓志 東海大学, マイクロ・ナノ研究開発センター, 教授 (40533625)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小森 喜久夫 近畿大学, 工学部, 准教授 (60431813)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000); Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2020: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2018: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: Organ-on-a-chip / MPS / マイクロ流体デバイス / 生体模倣システム / Body-on-a-chip / ADME / 創薬 / マイクロ生理学モデル

Outline of Annual Research Achievements

創薬分野では非臨床試験において、実験動物を使ったin vivo試験や培養細胞を用いたin vitro試験が実施されているが、ヒトと実験動物の種差やin vivoとin vitroの乖離に起因する医薬品開発コストの増加が社会的問題となっている。そこで本研究では、この乖離を補完するための高次in vitro系として、マイクロ流体デバイス技術を活用した機能統合型Body-on-a-chipの構築を目指す。具体的には、本研究では医療・創薬分野への応用を見据えつつ、生物学的に新しい知見を得るための高次in vitro系として、①ADME（吸収(Absorption)・分布(Distribution)・代謝(Metabolism)・排泄(Excretion)）機能集積化、②生理学的パラメータ再現、③マイクロ電気化学センサ集積化 を実現する機能統合型Body-on-a-chipを構築する。
2021年度では、前年度までに開発したマルチウェルプレート型Organs-on-a-chipを用いて、初代培養肝細胞および標的がん細胞の共培養系を確立し、薬効毒性試験を実施した。その機能検討を実施した。この結果、創薬プロセスで従来利用されているコンディションド培地を利用した薬効結果と比して、我々のシステムをOrgans-on-a-chipを利用した結果では、薬効結果に差違が生じることが明らかとなった。機能統合に向けた各要素の改良検討については、スターラ式ポンプの駆動条件を明らかにすると共に、電気化学式グルコースセンサについては、研究分担者の近畿大学小森と共同して改良とその評価を実施し、それぞれの機能の集積化を実現したマルチウェルプレート型のOrgans-on-a-chipの完成に至った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2021年度では、機能統合型Body-on-a-chipの実現に向けて、主に、①マルチウェルプレート型Organs-on-a-chipの開発と②機能統合に向けた機能要素の改良について取り組んだ。
①については、前年度までに開発した汎用性の高いマルチウェルプレート型のOrgans-on-a-chipの機能検討として、ヒト肝細胞キメラマウス由来の初代培養肝細胞と標的がん細胞を共培養し、薬効試験を実施した。この結果、創薬プロセスで従来利用されているコンディションド培地を利用した薬効結果と比して、我々のシステムをOrgans-on-a-chipを利用した結果では、薬効結果に差違が生まれることが明らかとなった。これは肝臓の薬剤代謝能や灌流の影響が薬効の結果に影響するためであると考えられる。
②については、前年度に引き続きオンチップ型のスターラ式ポンプと電気化学式グルコースセンサについてそれぞれ、機能改良に向けた基礎研究を実施した。スターラ式ポンプについては、送液原理の解明と構造の最適化の検討を進めた。2021年度中では送液原理の解明までには至っていないものの、安定した送液を実現するための要件についてはその条件が明らかになりつつあり、特許出願準備中である。電気化学式グルコースセンサについては、①で開発中のOrgans-on-a-chipに組み込むための技術的検討を実施した。この結果、最終的にセンサの作製プロセスを最適化することで、グルコースセンサを集積化したOrgans-on-a-chipを完成させた。

Strategy for Future Research Activity

最終年度となる2022年度には、開発したマルチウェルプレート型のOrgans-on-a-chipを用いて、引き続き薬剤応答試験を実施していく。併せて、筋・腎・脂肪などの他臓器の導入も進める。ここでは、株化細胞のほか、初代培養細胞やヒトiPS由来細胞の共培養系を用いて、より信頼性の高い評価実験を実施する予定である。加えて数理モデルを構築して、Organs-on-a-chip のin vitro系における薬物動態評価の可能性を模索する。数理モデルの基礎は、2019年度に構築済みであり、これを応用可能な状況である。ポンプやセンサなどの機能要素については、2021年度中にOrgans-on-a-chipへの機能統合を実現したため、これを用いて細胞毒性試験を実施することで、細胞アッセイプラットフォームとしての有用性を検証する予定である。

Research Products

• [Int'l Joint Research] UCLA(米国)
• [Int'l Joint Research] UCLA(米国)
• [Int'l Joint Research] UCLA(米国)
• [Int'l Joint Research] University of California, Los Angeles(米国)
• [Journal Article] Glomerulus-on-a-Chip: Current Insights and Future Potential Towards Recapitulating Selectively Permeable Filtration Systems (2022)
  • Author(s): Doi Kotaro、Kimura Hiroshi、Matsunaga Yukiko T、Fujii Teruo、Nangaku Masaomi
  • Journal Title: International Journal of Nephrology and Renovascular Disease Volume: Volume 15 Pages: 85-101
  • DOI: 10.2147/ijnrd.s344725
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] In Vitro Enzymatic Electrochemical Monitoring of Glucose Metabolism and Production in Rat Primary Hepatocytes on Highly O2 Permeable Plates (2022)
  • Author(s): K. Komori, M. Usui, K. Hatano, Y. Hori, K. Hirono, D. Zhu, F. Tokito, M. Nishikawa, Y. Sakai, and H. Kimura
  • Journal Title: Bioelectrochemistry Volume: 143 Pages: 107972-107972
  • DOI: 10.1016/j.bioelechem.2021.107972
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Bioprinting Scaffolds for Vascular Tissues and Tissue Vascularization (2021)
  • Author(s): Hauser Peter Viktor、Chang Hsiao-Min、Nishikawa Masaki、Kimura Hiroshi、Yanagawa Norimoto、Hamon Morgan
  • Journal Title: Bioengineering Volume: 8 Pages: 178-178
  • DOI: 10.3390/bioengineering8110178
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] オンチップポンプ型多臓器Microphysiological system(MPS)を用いた臓器間相互作用の評価 (2021)
  • Author(s): 榛葉健汰, 二瓶渉, 中村寛子, 河西巧, 後藤智美, 荒川大, 稲村恒亮, 西川昌輝, 加藤将夫, 酒井康行, 木村啓志
  • Journal Title: 化学とマイクロ・ナノシステム Volume: 20 Pages: 52-53
• [Journal Article] A Kinetic Pump Integrated Microfluidic Plate (KIM-Plate) with High Usability for Cell Culture-Based Multiorgan Microphysiological Systems (2021)
  • Author(s): Shinha Kenta、Nihei Wataru、Nakamura Hiroko、Goto Tomomi、Kawanishi Takumi、Ishida Naoki、Yamazaki Nao、Imakura Yuki、Mima Shinji、Inamura Kosuke、Arakawa Hiroshi、Nishikawa Masaki、Kato Yukio、Sakai Yasuyuki、Kimura Hiroshi
  • Journal Title: Micromachines Volume: 12 Pages: 1007-1007
  • DOI: 10.3390/mi12091007
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A novel method for successful induction of interdigitating process formation in conditionally immortalized podocytes from mice, rats, and humans (2021)
  • Author(s): Doi Kotaro、Kimura Hiroshi、Wada Takehiko、Tanaka Tetsuhiro、Hiromura Keiju、Saleem Moin A.、Inagi Reiko、Nangaku Masaomi、Fujii Teruo
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: 570 Pages: 47-52
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.07.029
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] わが国におけるmicrophysiological system（MPS）の製品化に向けた取り組み (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Journal Title: 実験医学2021年10月号 Volume: 39 Pages: 2569-2572
• [Journal Article] Coculture with hiPS-derived intestinal cells enhanced human hepatocyte functions in a pneumatic-pressure-driven two-organ microphysiological system (2021)
  • Author(s): Shinohara Marie、Arakawa Hiroshi、Oda Yuuichi、Shiraki Nobuaki、Sugiura Shinji、Nishiuchi Takumi、Satoh Taku、Iino Keita、Leo Sylvia、Kato Yusuke、Araya Karin、Kawanishi Takumi、Nakatsuji Tomoki、Mitsuta Manami、Inamura Kosuke、Goto Tomomi、Shinha Kenta、Nihei Wataru、Komori Kikuo、Sakai Yasuyuki、Kimura Hiroshi
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: 11 Pages: 5437-5437
  • DOI: 10.1038/s41598-021-84861-y
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] A pharmacokinetic?pharmacodynamic model based on multi-organ-on-a-chip for drug?drug interaction studies (2020)
  • Author(s): Shinha Kenta、Nihei Wataru、Ono Tatsuto、Nakazato Ryota、Kimura Hiroshi
  • Journal Title: Biomicrofluidics Volume: 14 Pages: 044108-044108
  • DOI: 10.3390/mi11070691
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] マイクロ流体デバイスを技術基盤とするOrgan-on-a-chipの臓器・疾患モデルへの応用 (2020)
  • Author(s): 木村啓志
  • Journal Title: 医学のあゆみ Volume: 275(10) Pages: 1092-1097
• [Journal Article] 生理学的パラメータを模倣した複数臓器Microphysiological systemの有用性 (2020)
  • Author(s): 木村啓志
  • Journal Title: 月刊「細胞」 Volume: 52(4) Pages: 54-57
• [Journal Article] 生体模倣システムは新薬開発難化時代の救世主になり得るか？ (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Journal Title: 生物工学会誌 バイオミディア Volume: 97 Pages: 733-733
  • Open Access
• [Journal Article] Microphysiological Systems (MPSs) based on Microfluidics as a Platform for Drug Discovery (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Journal Title: DDS Volume: 34 Issue: 4 Pages: 243-248
  • DOI: 10.2745/dds.34.243
  • NAID: 130007772609
  • ISSN: 0913-5006, 1881-2732
  • Open Access
• [Journal Article] 最前線 Organ-on-a-chipと細胞計測系の集積化 (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Journal Title: FARUAW Volume: 55 Issue: 5 Pages: 422-426
  • DOI: 10.14894/faruawpsj.55.5_422
  • NAID: 130007641202
  • ISSN: 0014-8601, 2189-7026
  • Open Access
• [Journal Article] Effect of fluid shear stress on in vitro cultured ureteric bud cells (2018)
  • Author(s): Kimura Hiroshi、Nishikawa Masaki、Yanagawa Naomi、Nakamura Hiroko、Miyamoto Shunsuke、Hamon Morgan、Hauser Peter、Zhao Lifu、Jo Oak D.、Komeya Mitsuru、Ogawa Takehiko、Yanagawa Norimoto
  • Journal Title: Biomicrofluidics Volume: 12 Pages: 044107-044107
  • DOI: 10.1063/1.5035328
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] 特集：先端医療の現状と腎疾患への応用, Organ-on-a-chipとin vitro腎臓モデルへの応用 (2018)
  • Author(s): 木村啓志
  • Journal Title: 腎と透析 Volume: 85 Pages: 41-45
• [Journal Article] 創薬に向けたMicrophysiological Systemの現状と課題 (2018)
  • Author(s): 木村啓志
  • Journal Title: MEDCHEM NEWS Volume: 29 Pages: 29-32
  • NAID: 130007981773
• [Presentation] マイクロ流体デバイス技術を基盤とする生体模倣システム（MPS）の実用化検討 (2022)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 日本薬学会第142年会
  • Invited
• [Presentation] マイクロ流体デバイスと生物を融合させたMicrophsiological Systemの創成 (2022)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 電気化学会第89回大会
  • Invited
• [Presentation] 多臓器集積型生体模倣システムの実現に向けたスターラ駆動型オンチップポンプの開発 (2022)
  • Author(s): 小見山槙, 榛葉健汰, 植田祐輝, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] Organ-on-a-chipの操作性向上に向けた流体制御プラットフォームの開発 (2022)
  • Author(s): 原夕賀, 佐藤新, 後藤智美, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] 高次細胞アッセイ系に向けた肝細胞スフェロイド搭載型多臓器生体模倣システム (2022)
  • Author(s): 上田大貴, 榛葉健汰, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] 細胞アッセイ応用に向けた相分離法によるPDMS製多孔膜の開発 (2022)
  • Author(s): Jin Hong Yap, Hong Zhang, 岡村陽介, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] 近位尿細管Microphysiological Systemを用いた尿細管上皮細胞の機能評価と毒性試験への応用 (2022)
  • Author(s): 後藤智美, 佐藤新, 原夕賀, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] 生理学的三次元腎盂・腎杯モデルを用いた排石予測シミュレータの開発 (2022)
  • Author(s): 何鎮陽, 垣内祐哉, 亀井結紀, 永田貴之, 古目谷暢, 福田紘大, 高橋俊, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] せん断応力負荷が可能なOrgan-on-a-chipの流体制御プラットフォームの開発 (2022)
  • Author(s): 佐藤新, 原夕賀, 中村寛子, 後藤智美, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] 電極搭載型非シリコーン製チップを用いた経上皮電気抵抗(TEER)測定システムの機能評価 (2022)
  • Author(s): 中村寛子, 西澤大仁栄流, 後藤智美, 吉岡孝広, 中谷徳幸, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] Kinetic-pump Integrated Microfluidic Plate (KIM-Plate)を用いた多臓器共培養モデルにおける薬効評価試験 (2022)
  • Author(s): 榛葉健汰, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会【Tμne】第１４回学術講演会
• [Presentation] 産学官連携による生体模倣システム(MPS)への挑戦～オンチップポンプ型多臓器MPSのご紹介～ (2022)
  • Author(s): 相原大知, 木村啓志
  • Organizer: RINK FESTIVAL 2022
  • Invited
• [Presentation] カルチャーインサートと従圧式濾過流制御法を実装した糸球体生体模倣システムの開発 (2022)
  • Author(s): 土肥浩太郎, 木村啓志, 南学正臣, 松永行子, 藤井輝夫
  • Organizer: シンポジウム：細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] 好気的培養環境下での肝細胞の糖代謝・糖新生の電気化学モニタリングデバイスへの応用 (2022)
  • Author(s): 小森喜久夫, 碓井政貴, 畑野航平, 堀優真, 朱東晨, 廣納敬太, 時任文弥, 福田裕亮, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: シンポジウム：細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] Kinetic-pump Integrated Microfluidic Plate (KIM-Plate)を用いた薬効評価試験 (2022)
  • Author(s): 榛葉健汰, 中村寛子, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: シンポジウム：細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] 高次細胞アッセイ系としての肝細胞スフェロイド搭載型多臓器生体模倣システム (2022)
  • Author(s): 上田大貴, 榛葉健汰, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: シンポジウム：細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] 電極搭載型Fluid3D-Xを用いた経上皮電気抵抗(TEER)測定システム (2022)
  • Author(s): 中村寛子, 西澤大仁栄流, 後藤智美, 吉岡孝広, 中谷徳幸, 木村啓志
  • Organizer: シンポジウム：細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] 近位尿細管Microphysiological System (MPS)を用いた薬剤毒性試験 (2022)
  • Author(s): 後藤智美, 佐藤新, 原夕賀, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: シンポジウム：細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] Microphysiological system (MPS) platforms with high operability and pumping capability for commercialization (2021)
  • Author(s): K. Shinha, Y. Sakai, H. Kimura
  • Organizer: MPS WORLD SUMMIT Virtual Conferences
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 腎疾患創薬に向けた次世代創薬技術update (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 第22回協和キリン腎臓シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] マイクロ流体デバイスを技術基盤とするMicrophysiological Systemの実用化に向けた検討 (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 日本薬物動態学会第14回ショートコース
  • Invited
• [Presentation] グルコースモニタリングシステムを搭載した簡易型共培養デバイスの設計検討 (2021)
  • Author(s): 堀 優真、福田裕亮、木村啓志、小森喜久夫
  • Organizer: 日本動物実験代替法学会第34回大会
• [Presentation] ヒト腎近位尿細管細胞RPTECを用いたin vitro腎毒性評価～非侵襲な定量位相画像解析技術を搭載した自動細胞培養観察装置BioStation CTの利用～ (2021)
  • Author(s): 内田和歌奈, 魚住孝之, 坂神純子, 清田泰次郎, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: 第34回日本動物実験代替法学会
• [Presentation] EVALUATION OF ORGANS INTERACTION USING A COCULTURE PUMP PLATE (2021)
  • Author(s): K. Shinha, W. Nihei, H. Nakamura, T. Kawanishi, H. Arakawa, K. Inamura, M. Nishikawa, Y. Kato, Y. Sakai, H. Kimura
  • Organizer: micro TAS 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] CONCAVE PORTION FOR ACCURATE MEASUREMENT OF FLUORESCENCE IN MICROPHYSIOLOGICAL SYSTEM (2021)
  • Author(s): K. Doi, H. Kimura, M. Nangaku, Y.T. Matsunaga, T. Fujii
  • Organizer: micro TAS 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] DIALYSIS MEMBRANE-INTEGRATED MICROPHYSIOLOGICAL SYSTEM FOR MAINTAINING CELL CULTURE ENVIRONMENT (2021)
  • Author(s): Y. Ito, K. Shinha, H. Kimura
  • Organizer: micro TAS 2021
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 肝スフェロイドを導入した多臓器生体模倣システムの機能評価 (2021)
  • Author(s): 上田大貴, 榛葉健汰, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: 日本機械学会2021年度 年次大会
• [Presentation] Microphysiological System (MPS) を用いた近位尿細管細胞の薬剤毒性試験 (2021)
  • Author(s): 後藤智美, 二瓶渉, 佐藤新, 原夕賀, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: 日本機械学会2021年度 年次大会
• [Presentation] オンチップポンプ型多臓器Microphysiological system（MPS）を用いた薬剤評価試験 (2021)
  • Author(s): 榛葉健汰, 二瓶渉, 中村寛子, 後藤智美, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: 日本機械学会2021年度 年次大会
• [Presentation] 電気化学グルコースモニタリングシステムを搭載したカセット式細胞培養器の試作 (2021)
  • Author(s): 堀優真, 福田裕亮, 木村啓志, 小森喜久夫
  • Organizer: 電気化学会関東支部・第39回夏の学校
• [Presentation] Microphysiological systems based on microfluidics for cell-based assays (2021)
  • Author(s): Hiroshi Kimura
  • Organizer: ISUPEN2021
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 薬物毒性評価のための高次腎臓モデル：糸球体オンチップデバイス (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: イノベーション・ジャパン2021
• [Presentation] Thin porous PDMS membrane prepared by phase separation method and its applications for cell culture (2021)
  • Author(s): J. H. Yap, H. Zhang, Y. Okamura, H. Kimura
  • Organizer: American Association for Advances in Functional Materials 2021 (AAAFM 2021)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] マイクロ流体デバイスを基盤とする培養システムとイメージング技術との融合 (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 第9回 Chem-Bio Joint Seminar 2021
  • Invited
• [Presentation] 細胞培養可能な相分離法によるPDMS製多孔膜の開発 (2021)
  • Author(s): Jin Hong Yap, Hong Zhang, 岡村陽介, 木村啓志
  • Organizer: Cheminas 43
• [Presentation] 肝スフェロイドを導入した多臓器生体模倣システムの機能評価 (2021)
  • Author(s): 上田大貴, 榛葉健汰, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: Cheminas 43
• [Presentation] オンチップポンプ型多臓器Microphysiological system(MPS)を用いた臓器間相互作用の評価 (2021)
  • Author(s): 榛葉健汰, 二瓶渉, 中村寛子, 河西巧, 後藤智美, 荒川大, 稲村恒亮, 西川昌輝, 加藤将夫, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: Cheminas 43
• [Presentation] GDH修飾SWCNT電極による初代ラット肝培養細胞の糖代謝・糖新生モニタリングの試み (2021)
  • Author(s): 小森喜久夫、碓井政貴、酒井康行、木村啓志
  • Organizer: 電気化学会第88回大会
• [Presentation] 高次薬剤アッセイ試験に向けて肝細胞スフェロイドを用いた多臓器生体模倣システムの構築 (2021)
  • Author(s): 上田大貴, 榛葉健汰, 伊藤優冶, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: 関東学生会第６０回学生員卒業研究発表講演会
• [Presentation] 透析膜集積型Organs-on-a-chipを用いた抗がん剤薬効評価 (2021)
  • Author(s): 伊藤優冶, 榛葉健汰, 二瓶渉, 木村啓志
  • Organizer: 日本機械学会 関東支部 第27期総会・講演会
• [Presentation] 多臓器集積型microphysiological system(MPS)を用いた脂肪-骨格筋共培養モデルの構築 (2021)
  • Author(s): 茂田海斗, 榛葉健汰, 伊藤優冶, 二瓶渉, 木村 啓志
  • Organizer: 日本機械学会 関東支部 第27期総会・講演会
• [Presentation] 細胞動態オンライン計測に向けたグルコース脱水素酵素型マイクロセンサ (2021)
  • Author(s): 植木崇, 碓井政貴, 小森喜久夫, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: 日本機械学会 関東支部 第27期総会・講演会
• [Presentation] Microphysiological system（MPS）の基礎から最新研究動向 (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 情報機構㈱
  • Invited
• [Presentation] 生体環境を模倣した近位尿細管MPSの機能評価 (2021)
  • Author(s): 二瓶渉, 鶴間章典, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: 細胞アッセイ研究会
• [Presentation] 創薬応用に向けたMicrophysiological Systems (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 令和２年度AMED 再生・細胞医療・遺伝子治療研究開発 交流会2日目
  • Invited
• [Presentation] Amperometric Monitoring of Glucose Level for Non-invasive Cell-based Assays Based on Glucose Dehydrogenase-modified SWCNTs (2020)
  • Author(s): K. Komori, M. Usui, Y. Sakai, and H. Kimura
  • Organizer: PRiME 2020
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 積層型カーボンナノファイバー電極での電子移動反応の解明とバイオデバイスへの応用 (2020)
  • Author(s): 小森喜久夫
  • Organizer: The 5th International Workshop on Advanced Nanoscience and Nanomaterials
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Microphysiological systems based on microfluidics for cell-based assays (2020)
  • Author(s): H.Kimura
  • Organizer: 2020 IEEE NANOMED
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 医薬理工連携によって創成されるOrgan-on-a-chip (2020)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 第29回日本コンピュータ外科学会
  • Invited
• [Presentation] せん断応力によるヒト腎臓近位尿細管上皮細胞の有機カチオントランスポーターOCT2の発現解析 (2020)
  • Author(s): 鶴間章典, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: 第5回トランスポーター研究会関東支部回(JTRAK2020)
• [Presentation] スターラポンプ集積型多臓器Microphysiological systemを用いた臓器間相互作用の評価 (2020)
  • Author(s): 榛葉健汰, 二瓶渉, 中村寛子, 稲村恒亮, 西川昌輝, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: 第5回トランスポーター研究会関東支部回(JTRAK2020)
• [Presentation] 多臓器型Microphysiological systemを用いた薬剤相互作用の検討 (2020)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: CBI学会2020年大会
  • Invited
• [Presentation] 機能集積型Organ-on-a-chipの研究事例 (2020)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 創剤研究コンソーシアム2020年度第1回研究会
  • Invited
• [Presentation] 臓器間相互作用の評価に向けたスターラポンプ集積型多臓器Microphysiological systemの構築 (2020)
  • Author(s): 榛葉健汰, 伊藤優冶, 稲村恒亮, 西川昌輝, 酒井康行, 木村 啓志
  • Organizer: 日本機械学会2020年度年次大会
• [Presentation] 細胞動態の長期オンライン計測に向けた脱水素酵素型グルコースセンサの開発 (2020)
  • Author(s): 植木崇, 碓井政貴, 小森喜久夫, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: 日本機械学会2020年度年次大会
• [Presentation] Microphysiological systemを用いたヒト腎臓近位尿細管上皮細胞の腎毒性評価 (2020)
  • Author(s): 鶴間章典, 中村寛子, 木村啓志
  • Organizer: 第27回HAB研究機構学術年会
• [Presentation] 腎臓Microphysiological systemを用いた腎毒性試験 (2020)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 第47回日本毒性学会学術年会
  • Invited
• [Presentation] Organs-on-a chipの薬物動態予測への応用 (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 日本動物実験代替法学会 第32回大会
  • Invited
• [Presentation] Microphysiological Systems Based on Microfluidic Device For Pharmacokinetic Studies (2019)
  • Author(s): H. Kimura
  • Organizer: Microfluidics & Organ-on-a-Chip Asia 2019
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] マイクロ流体デバイスを基盤とするヒト生体模倣システム (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 新化学技術推進協会(JACI)
  • Invited
• [Presentation] マイクロ流体デバイスを基盤とする培養システムとイメージング技術との融合 (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 第二回形態解析ワークショップ
  • Invited
• [Presentation] マイクロ流体デバイスを技術基盤として異分野との共同研究 (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会 第11回学術講演会
  • Invited
• [Presentation] マイクロ流体デバイスを技術基盤とするOrgan-on-a-chip (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 第56回日本臨床分子医学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] Basolateral compartment pressure measurement in the culture device with filtration for the evaluation of cell layer condition (2019)
  • Author(s): K. Doi, H. Kimura, M. Nangaku, T. Fujii
  • Organizer: MicroTAS 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Response of tubular cells by exposing controlled shearstress to primary cilia after oxidative stress (2019)
  • Author(s): M. Chikamori, H. Kimura, S. H. Kim, M. Nangaku, T. Fujii
  • Organizer: MicroTAS 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Organs-on-a-Chip Mimicking Physiological Parameters For Pharmacokinetic Studies (2018)
  • Author(s): H. Kimura
  • Organizer: Organ-on-a-Chip World Congress and 3D-Bioprinting 2018
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Organ(s)-on-chips mimicking physiological parameters (2018)
  • Author(s): H. Kimura
  • Organizer: International Meeting on 22nd MDO and 33rd JSSX
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Microfluidic Technologies toward Pharmakokinetics on a Chip (2018)
  • Author(s): H. Kimura
  • Organizer: 18th World Congress of Basic and Clinical Pharmacology
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Development of On-Chip Kidney Tubule Model Integrated with Trans-Epithelial Electrical Resistance Measurement System (2018)
  • Author(s): H. Kimura
  • Organizer: Joint French Japanese technolory and bioengineering against liver disorders
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] マイクロ流体デバイスを技術基盤とするOrgan-on-a-chipと腎臓研究への応用 (2018)
  • Author(s): 木村啓志, 南学正臣, 藤井輝夫
  • Organizer: 第61回日本腎臓学会学術総会
  • Invited
• [Presentation] Exposure to Fluid Shear Stress Enriches Tip Cell Populations in In Vitro Cultured Ureteric Bud Cells (2018)
  • Author(s): H. Kimura, M. Nishikawa, N. Yanagawa, J. Oak, N. Yanagawa
  • Organizer: American Society of Nephrology (ASN)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Development of a Glucose Sensor Integrated Microfluidic Device for Cell-Based Assay (2018)
  • Author(s): T. Suzuki, K. Komori, H. Kimura
  • Organizer: International Microfluidics Congress (Microfluidics 2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 細胞動態オンライン計測に向けた自動校正機能を有するグルコースセンサ集積型マイクロ流体デバイス (2018)
  • Author(s): 鈴木智稀, 小森喜久夫, 木村啓志
  • Organizer: 日本機械学会 情報・知能・精密機器部門
• [Presentation] 薬物動態予測のために生理学的パラメータを再現するOrgans-on-a-chip (2018)
  • Author(s): 中里遼太, 榛葉健汰, 小野竜, 藤井輝夫, 酒井康行, 木村啓志
  • Organizer: シンポジウム細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] 二臓器連結モデル型 Microphysiological System を用いた新鮮ヒト肝細胞とヒト iPS 細胞由来腸管上皮細胞の灌流共培養 (2018)
  • Author(s): 小田雄一, 篠原満利恵, 飯生啓太, 新谷華梨, 進和美, 佐藤琢, 荒川大, 白木伸明, 立野知世, 杉浦慎治, 粂昭苑, 加藤将夫, 金森敏幸, 木村啓志, 酒井康行
  • Organizer: シンポジウム細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] グルコースセンサ集積型マイクロ流体デバイスを用いた薬効毒性のオンライン評価 (2018)
  • Author(s): 鈴木智稀, 藤井輝夫, 酒井康行, 小森喜久夫, 木村啓志
  • Organizer: シンポジウム細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] 細胞培養環境の恒常性維持に向けた透析膜集積型Organs-on-a-chip (2018)
  • Author(s): 伊藤優冶, 高木港, 木村啓志
  • Organizer: シンポジウム細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] A Human Kidney Proximal Tubule Model Based-on Microphysiological System for Drug Screening (2018)
  • Author(s): W. Huang, H. Kimura
  • Organizer: シンポジウム細胞アッセイ技術の現状と将来
• [Presentation] 薬物動態予測に向けて生理学的パラメータを再現したOrgans-on-a-chip (2018)
  • Author(s): 榛葉健汰，小野竜，木村啓志
  • Organizer: 東海大学マイクロ・ナノ啓発会第9回学術講演会(Tune9)
• [Presentation] A Microphysiological System for Exposure of Fluidic Shear Stress to Human Renal Proximal Tubule Epithelial Cells (2018)
  • Author(s): W. Huang, H. Kimura
  • Organizer: The 10th Meeting of Tokai University Micro/Nano Enlightenment (Tune10)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Cytotoxicity Assay Using Kidney Tubule-On-A-Chip Integrated With Trans-Epithelial Electrical Resistance Measurement System (2018)
  • Author(s): H. Kimura
  • Organizer: ?TAS2018
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] グルコースセンサ集積型マイクロ流体デバイスを用いた細胞動態のオンライン計測 -第二報 細胞毒性試験への応用 (2018)
  • Author(s): 鈴木智稀, 小森喜久夫, 木村啓志
  • Organizer: 日本機械学会 マイクロ・ナノ工学部門主催 第9回マイクロ・ナノ工学シンポジウム
• [Presentation] 二臓器連結－圧力駆動型 Microphysiological Systemを用いたヒト肝細胞とヒトiPS細胞由来腸管上皮細胞のリアルタイム灌流共培養 (2018)
  • Author(s): 小田雄一, 篠原満利恵, 飯生啓太, 新谷華梨, 荒川大, 白木伸明, 立野知世, 杉浦慎治, 粂昭苑, 加藤将夫, 金森敏幸, 木村啓志, 酒井康行,
  • Organizer: 動物実験代替法学会
• [Presentation] グルコースセンサ集積型マイクロ流体デバイスを用いた細胞動態のオンライン計測 (2018)
  • Author(s): 鈴木智稀，小森喜久夫，槌谷和義，酒井康行，藤井輝夫，木村啓志
  • Organizer: 化学とマイクロ・ナノシステム学会第37回研究発表
• [Presentation] Organ/Body-on-a-chip技術の基礎と実用化への展望 (2018)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: Body-on-a-chipセミナー
  • Invited
• [Presentation] マイクロ流体デバイスを技術基盤とするOrgan(s)-on-a-chip (2018)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: I2plus Seminar
  • Invited
• [Presentation] マイクロ流体デバイス技術を基盤とした生体模倣システムについて (2018)
  • Author(s): 木村啓志
  • Organizer: 東海大学機械工学科公開講座
  • Invited
• [Book] 腎臓論文ベストセレクション (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Total Pages: 290
  • Publisher: 中外医学社
  • ISBN: 9784498148086
• [Book] 別冊 医学のあゆみ (2021)
  • Author(s): 木村啓志
  • Total Pages: 132
  • Publisher: 医歯薬出版株式会社
• [Book] 腎疾患・透析 最新の治療 2020-2022 (2020)
  • Author(s): 木村啓志
  • Total Pages: 368
  • Publisher: 南江堂
  • ISBN: 9784524249770
• [Book] 三次元培養における培養手法と周辺技術動向 (2019)
  • Author(s): 木村啓志
  • Total Pages: 197
  • Publisher: 情報機構
  • ISBN: 9784865021684
• [Book] 臓器チップの技術と開発動向（第II編：第１章、第５章、第１６章） (2018)
  • Author(s): 木村啓志（分担執筆）
  • Total Pages: 293
  • Publisher: シーエムシー出版
  • ISBN: 9784781313252
• [Remarks] 東海大学木村啓志研究室
  • URL: http://www.kimura-lab.info/
• [Remarks] 東海大学マイクロ・ナノ研究開発センター
  • URL: http://www.mnc.u-tokai.ac.jp/
• [Remarks] 東海大学工学部機械工学科 木村啓志研究室
  • URL: http://www.kimura-lab.info/
• [Remarks] http://www.kimura-lab.info/
• [Patent(Industrial Property Rights)] 腎臓濾過機能再現装置、腎臓濾過機能評価装置、及び腎臓濾過機能評価方法 (2021)
  • Inventor(s): 藤井輝夫, 南学正臣, 土肥浩太郎, 木村啓志
  • Industrial Property Rights Holder: 藤井輝夫, 南学正臣, 土肥浩太郎, 木村啓志
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2021
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞培養基材、細胞培養用樹脂薄膜、および細胞培養方法 (2020)
  • Inventor(s): 木村啓志, 福田篤, 岡村陽介, 喜多理王, 大友麻子, 張宏
  • Industrial Property Rights Holder: 学校法人東海大学
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 2020-206366
  • Filing Date: 2020
• [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞毒性を評価する方法及び装置 (2020)
  • Inventor(s): 木村啓志，榛葉健汰，伊藤優冶
  • Industrial Property Rights Holder: 木村啓志，榛葉健汰，伊藤優冶
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2020
• [Patent(Industrial Property Rights)] 温度感受性不死化ポトサイトを入れ組む樹状突起様細胞骨格へ誘導する培養法 (2019)
  • Inventor(s): 藤井輝夫，南学正臣, 土肥浩太郎，木村啓志
  • Industrial Property Rights Holder: 藤井輝夫，南学正臣, 土肥浩太郎，木村啓志
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019
• [Patent(Industrial Property Rights)] 送液装置および送液方法 (2019)
  • Inventor(s): 木村啓志, 中村寛子 ほか４名
  • Industrial Property Rights Holder: 木村啓志, 中村寛子 ほか４名
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2019