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培養環境時空間制御による細胞組織自律形成制御技術の創出

研究課題

研究課題/領域番号 15H05512
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関大阪府立大学

研究代表者

萩原 将也  大阪府立大学, 研究推進機構, 講師 (00705056)

研究協力者 川原 知洋  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科 (20575162)
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
24,440千円 (直接経費: 18,800千円、間接経費: 5,640千円)
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: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
キーワード細胞環境制御 / 反応拡散モデル / 細胞行動 / 気管支上皮細胞 / 細胞集団形成 / 培養環境制御 / 三次元培養 / 気管支分岐形成 / マイクロナノ / 細胞・組織 / 培養制御 / 自律形成制御 / パターン形成 / 培養環境 / 気管支 / 微細加工 / マイクロ流体チップ
研究成果の概要

従来バラつきが大きく解析が困難である細胞集団のパターン形成において,微細加工技術を用いて細胞集団の初期条件を厳密に制御し,細胞集団が形成するパターンの再現性を飛躍的に向上させることを達成した.次に反応拡散モデルによる形態形成因子の時空間シミュレーションと上記再現性の高い細胞培養結果を繰返しフィードバックを行うことで,シミュレーション精度を上げ,実験のみでは解析が困難である分子の時空間変化をシミュレーションで補うことにより,細胞が従っているルールを明らかにし,集団形成システムの一旦を解明した.

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

    (35件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (1件) 産業財産権 (6件) (うち外国 3件)

  • [雑誌論文] Large Scale Imaging by Fine Spatial Alignment of Multi-Scanning Data with Gel Cube Device2018

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hagiwara, Rina Nobata, Tomohiro Kawahara
    • 雑誌名

      Applied Science

      巻: 8 号: 2 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3390/app8020235

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] In Vitro Experimental Model for the Long-Term Analysis of Cellular Dynamics During Bronchial Tree Development from Lung Epithelial Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hagiwara, Naomichi Maruta, Moegi Marumoto
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part C

      巻: 23 号: 6 ページ: 323-332

    • DOI

      10.1089/ten.tec.2017.0126

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Tissue in Cube: In Vitro 3D Culturing Platform with Hybrid Gel Cubes for Multi-Directional Observations2016

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hagiwara, Tomohiro Kawahara, Rina Nobata
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 印刷中 号: 13 ページ: 1566-1571

    • DOI

      10.1002/adhm.201600167

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An in vitro - in silico interface platform for spatiotemporal analysis of pattern formation in collective epithelial cells2016

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hagiwara
    • 雑誌名

      Integrative Biology

      巻: 8 号: 8 ページ: 861-868

    • DOI

      10.1039/c6ib00073h

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] In vitro 3D Culture Platform for Large-Scale Imaging by Hybrid Gel Cube2017

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hagiwara, Rina Nobata, Tomohiro Kawahara
    • 学会等名
      12th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular System
    • 発表場所
      University of California, Los Angeles
    • 年月日
      2017-03-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分岐形態形成システム解明に向けた3次元培養プラットフォームの構築2017

    • 著者名/発表者名
      萩原将也,野畑李奈,川原知洋
    • 学会等名
      第29回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      ウインク名古屋
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 上皮細胞集団間相互作用におけるパターン形成解析2017

    • 著者名/発表者名
      白石大和、丸本萌、萩原将也
    • 学会等名
      第29回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      ウインク名古屋
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In vitro 3D Culture Platform for Large-Scale Imaging by Hybrid Gel Cube2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hagiwara, R. Nobata, T. Kawahara
    • 学会等名
      12th IEEE International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] WHERE CELLS GO: DEVELOPING MECHANOCHEMICAL HYBRID MODEL OF COLLECTIVE CELL MIGRATION TOWARD DIRECTING COMPLEX TISSUE FORMATION2017

    • 著者名/発表者名
      Moegi Marumoto, Yamato Shiraishi, Masaya Hagiwara
    • 学会等名
      21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (mTAS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IN VITRO 3D CULTURE PLATFORM ENABLING 3D CELL CONSTRUCTION WITH WHOLE TISSUE IMAGING2017

    • 著者名/発表者名
      Rina Nobata, Tomohiro Kawahara, Masaya Hagiwara
    • 学会等名
      21st International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (mTAS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro三次元培養における制御・イメージングプラットフォームの構築2017

    • 著者名/発表者名
      野畑李奈, 川原知洋, 萩原将也,
    • 学会等名
      第35回化学とマイクロナノシステム学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 組織形成における細胞行動決定システム解析のための力学-化学ハイブリッドモデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      丸本萌, 白石大和, 萩原将也
    • 学会等名
      第35回化学とマイクロナノシステム学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Analysis of Collective Cell Migration by Mechanochemical Hybrid Model2017

    • 著者名/発表者名
      Moegi Marumoto, Masaya Hagiwara
    • 学会等名
      第55回生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] In vitro 3D culture platform for environmental control and imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hagiwara, Rina Nobata, Tomohiro Kawahara
    • 学会等名
      第55回生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 3D培養環境制御・計測プラットフォームによる気管支分岐形成解析2017

    • 著者名/発表者名
      萩原将也,野畑李奈
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会10.0
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 組織形成システム制御に向けた細胞行動モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      萩原将也,丸本萌
    • 学会等名
      第60回自動制御連合会講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パターン形成制御に向けた細胞行動決定システム解析2017

    • 著者名/発表者名
      丸本萌,白石大和,萩原将也
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 三次元培養制御計測を可能にする多機能Cube型プラットフォームの構築2017

    • 著者名/発表者名
      野畑李奈,川原知洋,萩原将也
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 二次元培養条件制御による細胞集団と個体の行動解析2016

    • 著者名/発表者名
      丸本萌,白石大和,萩原将也
    • 学会等名
      第39回分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In vitro 3D culture platform for multidirectional imaging2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hagiwara, R. Nobata, T. Kawahara
    • 学会等名
      RCS Tokyo International
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 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] 多面観察プラットフォームによる細胞組織の大域高解像イメージング2016

    • 著者名/発表者名
      萩原 将也, 野畑 李奈, 川原 知洋
    • 学会等名
      第34回化学とマイクロナノシステム学会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 培養環境制御による細胞集団間コミュニケーション解析2016

    • 著者名/発表者名
      白石 大和, 萩原 将也
    • 学会等名
      第34回化学とマイクロナノシステム学会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Tissue in Cube: ハイブリッドゲルによる三次元細胞組織培養プラトフォーム2016

    • 著者名/発表者名
      萩原将也、川原知洋、野畑李奈
    • 学会等名
      第33回化学とマイクロナノシステム学会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] In vitro 3D culturing platform with Omni-directional imaging device2016

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hagiwara, Tomohiro Kawahara
    • 学会等名
      CDB Symposium 2016, Size in Development
    • 発表場所
      Riken CDB, Kobe, Japan
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞位置制御による細胞組織の分岐発達メカニズム解析2016

    • 著者名/発表者名
      萩原将也、白石大和
    • 学会等名
      第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 培養初期条件制御による気管支上皮細胞の二次元分岐形成メカニズム解析2015

    • 著者名/発表者名
      萩原将也
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 気管支上皮細胞の三次元分岐再構成における異種細胞が与える影響解析2015

    • 著者名/発表者名
      丸田尚道、原田直樹、萩原将也
    • 学会等名
      第38回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Spatio-temporal analysis of lung branching morphogenesis by controlling two-dimensional cell positions2015

    • 著者名/発表者名
      Masaya Hagiwara
    • 学会等名
      The 26th CDB Meeting, Mechanical Perspectives of Multicellular Organization
    • 発表場所
      Riken CDB, Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究室URL

    • URL

      http://www.nanosq.21c.osakafu-u.ac.jp/ttsl_lab/m_hagiwara/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞培養用流体チップ2018

    • 発明者名
      萩原将也
    • 権利者名
      萩原将也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 細胞培養容器、観察用試料セルおよび細胞培養方法:2017

    • 発明者名
      萩原将也、川原知洋
    • 権利者名
      萩原将也、川原知洋
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 細胞培養用流体チップ2017

    • 発明者名
      萩原将也
    • 権利者名
      萩原将也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-02-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞培養容器、観察用試料セルおよび細胞培養方法2017

    • 発明者名
      萩原将也,川原知洋
    • 権利者名
      萩原将也,川原知洋
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017-02-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 細胞培養容器及び観察用試料セル2016

    • 発明者名
      萩原将也,川原知洋
    • 権利者名
      萩原将也,川原知洋
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 細胞培養容器及び観察用試料セル2015

    • 発明者名
      萩原将也、川原知洋
    • 権利者名
      大阪府立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-12-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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