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高機能マイクロ人体モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15H03823
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 分析化学
研究機関群馬大学

研究代表者

佐藤 記一  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (50321906)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2017年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2015年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワードマイクロ・ナノデバイス / バイオアッセイ / 臓器モデル / 創薬 / 薬物動態 / マイクロ流体デバイス / マイクロ生体モデル / マイクロ臓器モデル / マイクロチップ / マイクロ人体モデル
研究成果の概要

新薬の開発や化学物質の毒性試験には、従来動物実験が多用されてきたが、それに代わる新たな解析手法としてヒトの培養細胞を用いたマイクロ臓器モデルを開発するための基礎的検討を行った。本研究では薬物動態や薬物送達に深く関わる臓器として、特に腎臓モデル、および脂肪やがん組織への血管新生モデルに着目して実験を行った。その結果、マイクロ腎モデルを開発して排泄試験を行うとともに、毛細血管網を有するマイクロ3次元組織の構築を実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた成果は新薬候補化合物のヒト体内での動態を解析するための新たな実験ツールとなることが大いに期待される。開発したモデルを他の臓器や組織モデルと組み合わせて血管モデルによりつなぎ合わせることで、マイクロ人体モデルへと発展させることが可能であり、従来の動物実験に代わる新たな実験システムとして生命科学研究への幅広い応用が期待される。特に、創薬の初期における候補化合物の評価に用いることで、新薬開発の費用を大幅に低減することが可能になると期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (51件) (うち国際学会 16件、 招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Development of a Microfluidic System Comprising Dialysis and Secretion Components for a Bioassay of Renal Clearance2018

    • 著者名/発表者名
      SAKUTA Yu、TAKEHARA Issey、TSUNODA Kin-ichi、SATO Kiichi
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 34 号: 9 ページ: 1073-1078

    • DOI

      10.2116/analsci.18P141

    • NAID

      130007474732

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 年月日
      2018-09-10
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a Multichannel Dialysis Microchip for Bioassay of Drug Efficacy and Retention2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Sakuta, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 33 号: 3 ページ: 391-394

    • DOI

      10.2116/analsci.33.391

    • NAID

      130005439454

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Patterned Co-culture of Live Cells on a Microchip by Photocrosslinking with Benzophenone2016

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Sato, Sayaka Kikuchi, Eri Yoshida, Reina Ishh, Naoki Sasaki, Kin-ichi Tsunoda, Kae Sato
    • 雑誌名

      Analytical Sciences

      巻: 32 号: 1 ページ: 113-116

    • DOI

      10.2116/analsci.32.113

    • NAID

      130005118573

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microcirculation-on-a-Chip: A Microfluidic Platform for Assaying Blood- and Lymphatic-Vessel Permeability2015

    • 著者名/発表者名
      Miwa Sato, Naoki Sasaki, Manabu Ato, Satoshi Hirakawa, Kiichi Sato, Kae Sato
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 10 号: 9 ページ: e0137301-e0137301

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0137301

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] PDMS流路への蛍光色素の吸着を抑制するコーティング法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      天野翔太,鈴木孝明,角田欣一,佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第37回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロチップ内での血管内皮細胞と線維芽細胞の共培養による三次元血管網の構築2018

    • 著者名/発表者名
      香西里咲,角田欣一,佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第37回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Surface coating on a PDMS microchannel for suppression of drug adsorption2018

    • 著者名/発表者名
      Shota Amano,Wataru Obuchi,Kengo Watanabe,Takaaki Suzuki,Kin-ichi Tsunoda,Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a three-dimensional vascularized tissue-on-a-chip by coculture of endothelial cells and fibroblasts2018

    • 著者名/発表者名
      Risa Kozai,Kin-ichi Tsunoda,Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of drug absorption rate using a digestion and absorption micromodel2018

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Suzuki,Wataru Obuchi,Kengo Watanabe,Kin-iti Tsunoda,Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ糸球体モデルの開発とバイオアッセイへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      川口 聖矢・ 小林 靖子・ 角田 欣一・ 佐藤 記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤の排泄試験のためのマイクロ腎モデル開発に向けた尿細管部位の検討2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 杏奈・ 渡邊 健悟・ 小渕 航・ 角田 欣一・ 佐藤 記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ糸球体モデルの開発とバイオアッセイへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      秦 真理奈 ・ 角田 欣一 ・ 佐藤 記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第67年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ消化吸収モデルを用いた薬剤吸収率測定法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木彩香・小淵 航・渡邉健悟・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] PDMS流路への薬剤の吸着を抑制するコーティング法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      天野翔太・小渕 航・渡邊健悟・鈴木孝明・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 毛細血管網を有するマイクロ脂肪組織の構築2018

    • 著者名/発表者名
      香西里咲・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      第8回CSJ化学フェスタ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ血管モデル開発のための Viscous fingering 法による 中空状ハイドロゲルの作製と細胞培養2018

    • 著者名/発表者名
      秦真理奈,角田欣一,佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第38回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 糸球体および尿細管部位を有するマイクロ腎モデルを用いた排泄試験2018

    • 著者名/発表者名
      高橋杏奈,渡邊健悟,小渕航,角田欣一,佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第38回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 薬物動態解析のためのマイクロ人体モデルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤記一
    • 学会等名
      日本化学会第97春季年会
    • 発表場所
      慶応大学日吉キャンパス(横浜)
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microchip-based Cardiovascular System for Renal Excretion Assay2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Sakuta, Kin-ichi Tsunoda, and Kiichi Sato
    • 学会等名
      9th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Co-culture of glomerular endothelial cells and podocytes for development of micro glomerular model2017

    • 著者名/発表者名
      Seiya Kawaguchi, Yu Sakuta, Yasuko Kobayashi, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a microkidney model integrating glomerulus and renal tubule functions2017

    • 著者名/発表者名
      Anna Takahashi, Yu Sakuta, Issey Takehara, Tomoki Imaoka, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell culture in a tubular collagen gel for development of a vascular model2017

    • 著者名/発表者名
      Marina Hata, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a microkidney model mimicking glomerular filtration and tubular secretion2017

    • 著者名/発表者名
      Yu Sakuta, Issey Takehara, Tomoki Imaoka, Kin-ichi Tsunoda, and Kiichi Sato
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell Culture in a Microfluidic Device for Development of a Microfluidic Glomerulus Model2017

    • 著者名/発表者名
      Seiya Kawaguchi, Yasuko Kobayashi and Kiichi Sato
    • 学会等名
      4th International Symposium of Gunma University Medical Innovation (GUMI2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロバイオ分析システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第35回研究会(35th CHEMINAS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ糸球体モデル開発のための糸球体内皮細胞および上皮細胞の共培養2017

    • 著者名/発表者名
      川口聖矢・作田悠・小林靖子・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第35回研究会(35th CHEMINAS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二方向から顕微観察可能な細胞培養マイクロデバイスの開発2017

    • 著者名/発表者名
      高橋杏奈・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第35回研究会(35th CHEMINAS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ毛細血管網構築のための基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      秦真理奈・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第35回研究会(35th CHEMINAS)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ血管モデル開発をめざした中空状ハイドロゲル中での細胞培養2017

    • 著者名/発表者名
      秦 真理奈 ・ 角田 欣一 ・ 佐藤 記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 糸球体および尿細管の機能を集積化したマイクロ腎モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 杏奈・ 作田 悠・ 竹原 一成・ 今岡 知己・ 角田 欣一・ 佐藤 記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 血液脳関門マイクロモデル開発のための共培養法と透過性試験法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      岡崎 悟士 ・ 角田 欣一 ・ 佐藤 記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バイオアッセイのための生体模倣マイクロデバイスの開発2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第66年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ血管モデル開発のための中空状ハイドロゲルの作製と細胞培養2017

    • 著者名/発表者名
      秦真理奈、角田欣一、佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第36回研究会(CHEMINAS36)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 糸球体ろ過及び腎分泌を模倣したマイクロ腎臓モデルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      高橋杏奈・作田悠・竹原一成・今岡知己・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第36回研究会(CHEMINAS36)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ糸球体モデルの構築と透過性の評価2017

    • 著者名/発表者名
      川口聖矢,作田悠,小林靖子,角田欣一,佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第36回研究会(CHEMINAS36)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 糸球体および尿細管の腎排泄機能を集積化したマイクロ腎モデルの開発とその評価2017

    • 著者名/発表者名
      高橋杏奈・作田 悠・竹原一成・今岡知己・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      7th CSJ 化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 糸球体内皮細胞と糸球体上皮細胞を用いたマイクロ糸球体モデルの開発とその評価2017

    • 著者名/発表者名
      川口聖矢・作田 悠・小林靖子・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      7th CSJ 化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ血管モデル開発のための中空状コラーゲンゲルの作製とゲル内での細胞培養2017

    • 著者名/発表者名
      秦真理奈・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      7th CSJ 化学フェスタ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of a Microfluidic Glomerulus Model for Diagnosis and Drug Development2016

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Sato, Yasuko Kobayashi
    • 学会等名
      3rd International Symposium of Gunma University Medical Innovation (GUMI2016)
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館(群馬県桐生市)
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロ血液脳関門モデルにおける共培養と透過試験法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      岡崎悟士・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      6th CSJ 化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Integration of a Cardiovascular System for Renal Excretion Assay2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Sakuta, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      The 20th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2016)
    • 発表場所
      Convention Center Dublin(アイルランド)
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 毛細血管網を持つマイクロ三次元組織構築の基礎検討2016

    • 著者名/発表者名
      小野寺杏花・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-09-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マイクロデバイスを用いたバイオアッセイのための血管モデル開発2016

    • 著者名/発表者名
      福田隼也, 角田欣一, 佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 薬剤の吸収率測定のためのマイクロ消化吸収モデルの開発2016

    • 著者名/発表者名
      菊池紗也香・竹原一成・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Surface modification for inhibition of drug adsorption in a microfluidic cardiovascular system2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Hosoda, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of co-culture and permeation assay method for microfluidic blood-brain barrier model2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Okazaki, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2016
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2016-09-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] PDMS マイクロチップにおける薬剤の吸着抑制2016

    • 著者名/発表者名
      細田晃, 角田欣一, 佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第34回研究会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ循環器モデルの透析部および再吸収部の最適化2016

    • 著者名/発表者名
      作田悠, 角田欣一, 佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第34回研究会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高機能バイオアッセイのためのマイクロデバイスの開発2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤記一
    • 学会等名
      日本化学会 第96春季年会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス(京都府京田辺市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Microfluidic Cardiovascular System with a Microkidney: Bioassay, Parallel Dialysis and Reabsorption2015

    • 著者名/発表者名
      Yu Sakuta, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      MicroTAS 2015 (The 19th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences)
    • 発表場所
      慶州市(韓国)
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロチップ内での三次元脂肪組織及び筋組織の構築2015

    • 著者名/発表者名
      小野寺杏花・角田欣一・佐藤記一
    • 学会等名
      5th CSJ 化学フェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2015-10-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 腫瘍組織における血管新生マイクロモデルの開発2015

    • 著者名/発表者名
      町田昇亮、角田欣一、佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第64年会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 三次元マイクロ脂肪組織及び筋組織の開発のための基礎検討2015

    • 著者名/発表者名
      小野寺杏花、角田欣一、佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第64年会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 3D culture of fat and muscle cells in a microchip2015

    • 著者名/発表者名
      Kyoka Onodera, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2015
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of sampling and pretreatment methods of drugs in a microfluidic cardiovascular system2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Hosoda, Kin-ichi Tsunoda, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2015
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 臓器チップの技術と開発動向2018

    • 著者名/発表者名
      酒井康行ら
    • 総ページ数
      293
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 再生医療・創薬のための3次元細胞培養技術2018

    • 著者名/発表者名
      紀ノ岡正博ら
    • 総ページ数
      203
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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