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流体操作技術による新たな精子選別技術の開発と実証試験

研究課題

研究課題/領域番号 15H04585
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 動物生産科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

山下 健一  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (90358250)

研究分担者 阪谷 美樹  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 上級研究員 (00355687)
山中 賢一  佐賀大学, 農学部, 准教授 (40572920)
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
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード家畜繁殖 / 不妊治療 / 人工授精 / 体外受精 / 受精卵移植 / 流体工学 / 家畜 / 繁殖 / マイクロ流体 / 相似則 / 畜産学 / マイクロ・ナノデバイス
研究成果の概要

牛の繁殖性改善のため、手薄とされる精子側の研究に取り組んだ。研究開発の方向性は、ヒトの不妊治療にかかる報告を参考として、健全性の高い精子は、運動性も高いという点に着目し、運動している精子を周囲の溶液に流れを生じさせて集合させるという技術を開発することで、初めて人工授精にそのまま使える数の精子の捕集を成功させ、生体試験で良好な受胎成績を得た。併せて、受胎に有利な精子の性質を、その泳ぎの形に紐づけられることを明らかにした。さらに、捕集精子の分析や体外受精により、良好な受胎性の科学的なエビデンスも収集した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

家畜の繁殖性改善は、畜産業の生産性向上による食糧供給の安定化とともに、地方の産業振興やバイオエコノミーとしての位置づけなど、幅広い意義を持つ。この研究では、牛の繁殖性の改善につながる精子の性状を、泳ぎの形で「見える化」するとともに、泳ぎの形ごとに分ける技術も開発した。ここで得られた知見は、繁殖用精液の改善の方向性を示すとともに、その精子の質的健全性から、体外受精などの成績改善につながるものと期待される。

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

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Live births from artificial insemination of microfluidic-sorted bovine spermatozoa characterized by trajectories correlated with fertility2018

    • 著者名/発表者名
      Maria Portia B. Nagata, Kenji Endo, Kazuko Ogata, Kenichi Yamanaka, Junki Egashira, Naoto Katafuchi, Tadayuki Yamanouchi, Hideo Matsuda, Yuki Goto, Miki Sakatani, Takuo Hojo, Hirofumi Nishizono, Kenji Yotsushima, Naoki Takenouchi, Yutaka Hashiyada, Kenichi Yamashita
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: 115 号: 14 ページ: 3087-3096

    • DOI

      10.1073/pnas.1717974115

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 家畜繁殖用精液の改良に向けた精子の性質分析と人工授精成績2019

    • 著者名/発表者名
      山下健一
    • 学会等名
      産総研北海道センターワークショップ in 帯広
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 受胎性向上を目指した精子分離技術への流体操作の応用2018

    • 著者名/発表者名
      山下健一
    • 学会等名
      第52回日本実験動物技術者協会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 受胎率向上を目指した家畜繁殖用精液の改良技術2018

    • 著者名/発表者名
      山下健一
    • 学会等名
      九州・沖縄 産業技術オープンイノベーションデー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of new sperm sorting method on bovine embryonic development in vitro2017

    • 著者名/発表者名
      Miki Sakatani, Takuo Hojo, Naoki Takenouchi, Maria Portia B. Nagata, Kenichi Yamashita
    • 学会等名
      WCRB(World congress of reproductive biology)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 受胎に有利な精子を泳ぎ方で選んで捕集する技術

    • URL

      http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2018/pr20180320/pr20180320.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 運動性精子を分離する方法および装置2017

    • 発明者名
      山下 健一、永田 MariaPortia
    • 権利者名
      国立研究開発法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-225102
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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