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超高機能マイクロ・ナノ細胞実験システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16681010
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 記一  東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 助手 (50321906)

研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
26,390千円 (直接経費: 20,300千円、間接経費: 6,090千円)
2006年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2005年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2004年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワードマイクロチップ / 細胞培養 / バイオアッセイ / PDMS / ナノパターン / μTAS / ナノパターニング / μ-TAS
研究概要

細胞を培養するためのマイクロチップを設計し、作製した。チップはフォトレジストSU-8を鋳型に用いたソフトリソグラフィー法によりPDMSを基材として作製した。また、作製したチップを用いた場合の最適な培養方法についても検討を行った。その結果、数種類の細胞について至適な培養条件範囲を明らかにすることができた。
また、より精密に生育状態を制御することを目的に、細胞が接着するチップの内表面に数百nmオーダーのストライプ状構造体を作製し、その表面での生育状態についても検討した。ナノ構造体については、ガラス基板に金属パターンを作製してその上に自己組織化膜を構築し、そこに細胞外マトリックスをパターニング化する方法と、ガラス基板に電子線リソグラフィー法とドライエッチング法を組み合わせて凹凸を構築したナノ構造体をPDMSに写し取って、この表面で細胞を培養する方法の2種類を検討し、どちらにおいても細胞が通常の平滑な表面での培養とは異なった生育状態をとる可能性があることを見いだした。とくに凹凸構造上で胃がん細胞を培養した場合、細胞の形状だけではなく細胞の運動性にも大きな差違が生じ、細胞がストライプの方向に激しく移動する現象を見いだした。
バイオアッセイ系の構築としては、腸管吸収の検定デバイスを作製した。マイクロチップ内部にメンブレンフィルターを挟み込み、その膜の上下に流路を作製した。膜上に腸上皮細胞のモデル細胞であるCaco-2細胞を培養し、上側の流路に添加した薬剤が下側に透過する量を求めることにより、薬剤の腸管透過性をアッセイすることに成功した。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] Evaluation of effects of shear stress on hepatocytes by a microchip-based system2006

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tanaka, Masayuki Yamato, Teruo Okano, Takehiko Kitamori, Kiichi Sato
    • 雑誌名

      Meas.Sci.Technol 17

      ページ: 3167-3167

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Monitoring of Intercellular Messengers Released from Neuron Networks Cultured in a Microchip2006

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Sato, Akiko Egami, Tamao Odake, Manabu Tokeshi, Makoto Aihara, Takehiko Kitamori
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A 1111

      ページ: 228-228

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cell Culture and Life Support System for Microbioreactor and Bioassay2006

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tanaka, Kiichi Sato, Masayuki Yamato, Teruo Okano, Takehiko Kitamori
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A 1111

      ページ: 233-233

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロチップを用いた細胞実験システム2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤記一, 北森武彦
    • 雑誌名

      Electrochemistry 74

      ページ: 895-895

    • NAID

      10018108463

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Microbioassay System for an Anti-cancer Agent Test Using Animal Cells on a Microfluidic Gradient Mixer2006

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Fujii et al.
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 22

      ページ: 87-91

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Microbioassay System for Antiallergic Drug Screening using Suspension Cells Retaining in a Poly(dimethylsiloxane) Microfluidic Device2005

    • 著者名/発表者名
      Takahito Tokuyama et al.
    • 雑誌名

      Anal.Chem. 77

      ページ: 3309-3314

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] マイクロチップを用いた新たな生化学実験システム2005

    • 著者名/発表者名
      佐藤記一 ら
    • 雑誌名

      化学と生物 43

      ページ: 712-718

    • NAID

      10016846391

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a Microchip-based Bioassay System Using Cultured Cells2005

    • 著者名/発表者名
      Makiko Goto, Kiichi Sato, et al.
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry (印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Microchip-based enzyme-linked immunosorbent assay (microELISA) system with thermal lens detection2004

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Sato, Maho Yamanaka, et al.
    • 雑誌名

      Lab on a Chip 4

      ページ: 570-575

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Integration of an immunoassay system into a microchip for high-throughput assay2004

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Sato, Takehiko Kitamori
    • 雑誌名

      Journal of nanoscience and nanotechnology 4

      ページ: 575-579

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Monitoring of Intercellular Messengers Released from Neuron Networks Cultured in a Microchip

    • 著者名/発表者名
      Kiichi Sato et al.
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Cell Culture and Life Support System for Microbioreactor and Bioassay

    • 著者名/発表者名
      Yuki Tanaka et al.
    • 雑誌名

      J.Chromatogr.A (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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