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弾性パターニングゲルを用いたヒトiPS細胞のフィーダーフリー高速増殖技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03023
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関九州大学

研究代表者

木戸秋 悟  九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (10336018)

連携研究者 久保木 タッサニーヤー  九州大学, 先導物質化学研究所, 助教 (20526834)
研究協力者 内海 彩香  
水本 健太  
王 夢繁  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2015年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワード細胞・組織工学材料 / iPS細胞 / メカノバイオロジー / 弾性基材
研究成果の概要

再生医工学にヒトiPS細胞を活用する上での重要な課題の一つに、ハイドロゲル等の弾性基材におけるiPS細胞の維持・増殖培養技術の確立があげられる。本研究では、独自に開発したハイドロゲルの弾性マイクロパターニング技術に基づきiPS細胞の品質保持・安定増殖のための基材力学場条件を検証したところ、iPS細胞の維持・増殖に至適な基材弾性率条件が存在するとともに、iPS細胞は自発的にその至適弾性領域を指向して移動して、そこでコロニーを形成しつつ未分化性マーカーの発現を最大化することを見出した。これらの知見は、iPS細胞の維持・増殖培養のための弾性基材設計の重要な方針を与えるものと期待される。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 4件、 招待講演 10件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] 細胞操作メカノバイオマテリアルの設計と幹細胞操作材料への応用2016

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 雑誌名

      Clinical Calcium

      巻: 26 ページ: 123-128

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] メカノバイオマテリアル2016

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 257 ページ: 1119-1123

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] 細胞操作メカノバイオマテリアル2016

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 雑誌名

      バイオマテリアル -生体材料-

      巻: 34 ページ: 112-119

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 幹細胞の品質保持のための培養力学場設計2017

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 学会等名
      第56回日本生体医工学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Negative mechanotaxis of iPS cells observed on microelastically-patterned hydrogels2017

    • 著者名/発表者名
      S.Kidoaki and K. Mizumoto
    • 学会等名
      Single-Cell Biophysics: Measurement, Modulation, and Modeling
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 幹細胞を休眠させる分散固相足場材料2017

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 学会等名
      第54回化学関連支部合同九州大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanobio-materials manipulating motility and functions of stem cells2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kidoaki
    • 学会等名
      2017 International Symposium of Materials on Regenerative Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 微視的培養力学場設計による細胞行動・機能操作2017

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanobio-Materials Manipulating Motility and Functions of Stem Cells2017

    • 著者名/発表者名
      S. Kidoaki
    • 学会等名
      第55回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非一様弾性場における細胞接着牽引力のダイナミクスとメカノトランスデューサーの局在応答2017

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 学会等名
      ConBio2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞メカノバイオロジーを操作する微視的培養力学場設計2017

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 学会等名
      日本機械学会 第30回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 力学的強度の制御を可能とする光架橋性コラーゲンゲルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤 貴宏, 木戸秋 悟
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分散培養iPS細胞の増殖応答性に対するハイドロゲル表面へのラミニン修飾状態の本質的効果,2016

    • 著者名/発表者名
      水本 健太, 木戸秋 悟
    • 学会等名
      第54回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2016-11-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] iPS細胞の分散培養最適化のためのラミニン固定化弾性率可変ハイドロゲル基材の設計2016

    • 著者名/発表者名
      水本 健太, 木戸秋 悟
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-11-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 力学的強度の制御を可能とする光架橋性コラーゲンゲルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤 貴宏, 木戸秋 悟
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Live imaging of paxillin in durotactic migrating cells on the microelastically patterned hydrogels2016

    • 著者名/発表者名
      Thasaneeya Kuboki, Tomoki Matsuda, Takeharu Nagai, Hiroyuki Ebata, Satoru Kidoaki
    • 学会等名
      KJF-ICOMEP 2016
    • 発表場所
      アクロス福岡
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Surface elasticity tunable gelatinous gel for manipulation of stem cell fate determination and directional cell migration2016

    • 著者名/発表者名
      Thasaneeya Kuboki, Satoru Kidoaki
    • 学会等名
      6th International Polymer Conference of Thailand
    • 発表場所
      タイ
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Traction force microscopy of mesenchymal stem cells in mode of frustrated differentiation,2016

    • 著者名/発表者名
      Satoru Kidoaki, Kouske Hamano, Thasaneeya Kuboki
    • 学会等名
      10th World Biomaterials Congress
    • 発表場所
      カナダ
    • 年月日
      2016-05-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 幹細胞を操作するメカノバイオマテリアルの設計2015

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 学会等名
      日本化学会 平成27年度先端技術講演会
    • 発表場所
      日本化学会東京本部
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mechanobio-materials manipulating motility and functions of stem cells2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Kidoaki
    • 学会等名
      26th 2015 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-11-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラミニン固定化弾性率可変ゼラチンゲルを用いた分散培養iPS細胞の増殖挙動解析2015

    • 著者名/発表者名
      水本 健太, 木戸秋 悟
    • 学会等名
      第37回バイオマテリアル学会
    • 発表場所
      京都テルさ
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ハイドロゲルの表面力学場及び表面生化学の両条件に対する分散培養iPS細胞の増殖応答性2015

    • 著者名/発表者名
      水本 健太, 木戸秋 悟
    • 学会等名
      第53回 日本生物物理学会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Manipulation of cell mechanotaxis by designing curvature of the elasticity boundary on hydrogel matrix2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Kidoaki, Ayaka Ueki
    • 学会等名
      27th European Conference on Biomaterials ESB2015
    • 発表場所
      クラクフ国際会議場 ポーランド
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] メカノバイオマテリアル” 別冊・医学のあゆみ, 「メカノバイオロジーからメカノメディシンへ」(編集:曽我部正博)2017

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 出版者
      医歯薬出版
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 膜:細胞接着界面のソフトメカニクス設計による細胞メカノバイオロジーの操作2017

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 出版者
      膜学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 生物物理:微視的弾性勾配場設計による細胞運動操作2017

    • 著者名/発表者名
      木戸秋 悟
    • 出版者
      生物物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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