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移動速度論の観点によるヒトiPS細胞増殖、分化機構の解明と実用的生産技術への提言

研究課題

研究課題/領域番号 15H04173
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 化工物性・移動操作・単位操作
研究機関大阪大学

研究代表者

岡野 泰則  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90204007)

研究分担者 紀ノ岡 正博  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40234314)
金森 敏幸  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (50356797)
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
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード移動速度論 / 数値解析 / iPS細胞 / 流動 / 物質移動 / 大量培養
研究成果の概要

人工多能性幹細胞(iPS細胞)を大量生産する方法として従来の静置培養に代わり、撹拌操作を用いた懸濁培養を用いる試みがなされている。しかし、一般に多能性幹細胞はせん断応力により分化し、底面中央部に細胞塊が集積することで不均一な大きさとなる問題点が報告されている。これらを回避する撹拌方法を実験のみで検討することは多くの試行錯誤を伴うため、数値シミュレーションを併用し現象を統一的に理解することが効率的である。そこで本研究では、懸濁培養時のiPS細胞塊挙動を予測する数値解析手法を開発し、細胞塊が受けるせん断応力と槽内の粒子分布を求め、最適な撹拌方法を検討した。

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

    (15件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Numerical investigation for the movement of cell colonies in bioreactors : stirring and orbital shaking tanks2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Yamamoto, Masaki Yano, Yasunori Okano and Masahiro Kino-oka
    • 雑誌名

      J. Chem. Eng. Jpn.

      巻: 未定

    • NAID

      130006743040

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical study of fluid dynamics and particle behavior in an iPS cell culture tank2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yano, Takuya Yamamoto, Yasunori Okano, Toshiyuki Kanamori and Mashiro Kino-oka
    • 雑誌名

      AJChE

      巻: 17 ページ: 29-36

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] iPS細胞懸濁培養における粒径分布の影響に関する数値解析2018

    • 著者名/発表者名
      田中 康奨, 矢野 雅貴, 関本 敦, 岡野 泰則, 紀ノ岡 正博
    • 学会等名
      第20回化学工学会学生発表会(東広島大会)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 数値解析を用いたiPS細胞振盪培養における最適化条件の探索2018

    • 著者名/発表者名
      金丸 尚紀, 矢野 雅貴, 関本 敦, 岡野 泰則, 紀ノ岡 正博
    • 学会等名
      化学工学会 第83年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 離散要素法を用いたiPS細胞懸濁培養の数値シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      矢野雅貴、山本 卓也、岡野 泰則、都倉 知浩、金森 敏幸、紀ノ岡 正博
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工大(東京都江東区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 懸濁培養最適化のための数値流体解析・離散要素法連成シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      矢野雅貴、山本 卓也、岡野 泰則、都倉 知浩、金森 敏幸、紀ノ岡 正博
    • 学会等名
      化学工学会第82年会
    • 発表場所
      芝浦工大(東京都江東区)
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Numerical simulation of iPS cell behavior in a suspension culture using CFD-DEM2017

    • 著者名/発表者名
      Masaki Yano, Takuya Yamamoto, Yasunori Okano, and Mashiro Kino-oka
    • 学会等名
      The 10th World Congress of Chemical Engineering (WCCE10)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] iPS細胞に関する懸濁培養最適化のための混合装置内粒子挙動解析モデル2017

    • 著者名/発表者名
      矢野 雅貴, 山本 卓也, 岡野 泰則, 紀ノ岡 正博
    • 学会等名
      化学工学会第49回秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study of fluid dynamics and particle behaviour in an iPS cell culture tank2016

    • 著者名/発表者名
      M. Yano, T. Yamamoto, Y. Okano, T. Kanamori and M. Kino-Oka
    • 学会等名
      23rd Regional Symposium on Chemical Engineering (RSCE2016)
    • 発表場所
      Vung Tau City, Vietnam
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of particle behavior in a stirred tank for optimization of suspension culture of iPS cell2016

    • 著者名/発表者名
      M. Yano, T. Yamamoto, Y. Okano, T. Kanamori, M. Kino-oka
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Transport Phenoma (ISTP-27)
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] iPS細胞懸濁培養最適化のための粒子挙動の数値解析2016

    • 著者名/発表者名
      矢野 雅貴、山本 卓也、高木 洋平、岡野 泰則、杉浦 慎治、金森 敏幸、紀ノ岡 正博
    • 学会等名
      化学工学会 第48回秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 培養環境中の三次元物質移動を考慮したiPS細胞培養数値シミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木寛子、山本卓也、高木洋平、岡野泰則、杉浦慎治、須丸公雄、金森敏幸、紀ノ岡正博
    • 学会等名
      化学工学会第81年会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-03-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Numerical modeling of iPS cell culture based on mass transfer in a culture environment2015

    • 著者名/発表者名
      H. Suzuki, T. Yamamoto, Y. Takagi, Y. Okano, S. Sugiura, K. Sumaru, T. Kanamori and M. Kino-oka
    • 学会等名
      APCChE 2015 Congress incorporating Chemeca 2015
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Modelling on iPS Cell Culture Based on Transport Phenomena in a Culture Environment2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Okano, H. Suzuki, T. Yamamoto, Y. Takagi, S. Sugiura, K. Sumaru, T. Kanamori, and M. Kino-oka
    • 学会等名
      The 22nd Regional Symposium on Chemical Engineering (RSCE 2015)
    • 発表場所
      Vung Tau City, Vietnam
    • 年月日
      2015-09-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] iPS細胞のかん流培養に関する数値シミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木寛子、山本卓也、高木洋平、岡野泰則、杉浦慎治、須丸公雄、金森敏幸、紀ノ岡正博
    • 学会等名
      化学工学会第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 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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