| Project/Area Number |
22K19917
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新津 葵一 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40584785)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | クリック反応 / 細胞固定 / 生体内微小環境 / 細胞 / 集積回路 |
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| Outline of Research at the Start |
細胞を治療薬放出および生体反応の受信が可能なマシンとみなし、集積回路との結合体を作製し、生体内へアクションを起こし、その結果を検出する、生体との双方向のコミュニケーションを実現するマシンを作製する。細胞の設計および作製（樋口）、細胞との親和性のある集積回路の開発（新津）が出合うことで新しい細胞治療の概念を確立する。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we conceptualize cells as machines capable of releasing therapeutic agents and receiving biological responses. We envision these cells to engage in bidirectional information exchange with integrated circuits and sensors. Achieving this requires methods to immobilize living cells on substrates, technologies for precise placement of multiple cell types, and mechanisms within cells to respond to microenvironments within living organisms. Utilizing pairs of click-reactive functional groups, cells were effectively immobilized and positioned on substrates. Furthermore, we engineered genetic switches that respond to microenvironments such as elevated cytokine levels in cancerous or inflamed tissues, in comparison to normal tissues.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究で確立された細胞の配置固定法は、ガラス、金属などのマテリアルの表面と共有結合で安定に固定でき、また、独立して反応する官能基を組み合わせることで、複数の種類の細胞を自在に配置できる。この手法は、センサーへの固定、3D組織培養などへ展開が可能で研究開発の基礎を支える。微小環境応答遺伝子スイッチは、治療実験あるいは細胞治療への展開により新たな治療法の開発に繋がる。この研究は、学術的にも社会的にも大きな意義を持ち、今後の医療やバイオテクノロジーの発展に大きく貢献することが期待できる。
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