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超音波の局所的な照射によるターゲット細胞の非接触除去

研究課題

研究課題/領域番号 17H07081
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関東京工業大学 (2018)
慶應義塾大学 (2017)

研究代表者

倉科 佑太  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40801535)

研究協力者 竹村 研治郎  
Friend James  
研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード超音波 / 細胞剥離 / 細胞培養 / 再生医療 / 表面弾性波 / 音響放射圧 / 超音波ホーン / SAWデバイス / 超音波振動 / 音響流 / 細胞・組織 / 振動工学
研究成果の概要

細胞の局所的な剥離手法について超音波ホーンまたはSAWデバイスのどちらを使用するかをはじめに検討した.超音波ホーンを用いて細胞剥離を行った場合には,200 umを下回る大きさの除去範囲での細胞除去を行うことは困難であった.一方で,SAWデバイスを用いて細胞の局所的な剥離手法について着手し,一点に超音波振動を集中することができるくし歯電極が収束するようにFocus SAWデバイスを設計・製作して,任意の位置で直径100 um程度の大きさまで離領域を限定できることを確かめた.また,剥離後の細胞除去領域の周囲の細胞の生死判定を行ったが,残存する細胞を損傷せずに剥離できることが確かめられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の細胞剥離技術は,化学的な薬剤を使用せずに物理的に細胞を剥離することができる.さらに周囲の細胞への影響もほとんどないことから,再生医療や創薬研究のための細胞培養の際に,他の細胞に害を与えずに安全に不要な細胞の除去に用いることができる.また,本研究は超音波振動を極小領域に照射する方法を複数検討し,最も適した方法としてFocus SAWデバイスを提示した.これらの知見は振動工学の生物への応用の可能性を示すことに貢献した.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of California San Diego(USA)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Effective and intact cell detachment from a clinically ubiquitous culture flask by combining ultrasonic wave exposure and diluted trypsin2019

    • 著者名/発表者名
      Hanako Tauchi, Chikahiro Imashiro, Taiki Kuribara, Genichiro Fujii, Yuta Kurashina, Kiichiro Totani, Kenjiro Takemura
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioprocess Engineering

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enzyme-free cell detachment mediated by resonance vibration with temperature modulation2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Kurashina, Makoto Hirano, Chikahiro Imashiro, Kiichiro Totani, Jun Komotori, Kenjiro Takemura
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioengineering

      巻: 114 号: 10 ページ: 2279-2288

    • DOI

      10.1002/bit.26361

    • 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
  • [雑誌論文] Cover Image, Volume 114, Number 10, October 20172017

    • 著者名/発表者名
      Kurashina Yuta、Hirano Makoto、Imashiro Chikahiro、Totani Kiichiro、Komotori Jun、Takemura Kenjiro
    • 雑誌名

      Biotechnology and Bioengineering

      巻: 114 号: 10

    • DOI

      10.1002/bit.26162

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Selective cell elimination mediated by ultrasonic irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Takumi Inui, Yuta Kurashina, Chikahiro Imashiro, Kenjiro Takemura
    • 学会等名
      2018 IEEE International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ホーン付きランジュバン型振動子を用いた接着性細胞の選択的除去2017

    • 著者名/発表者名
      乾拓未, 今城哉裕, 中尾美紗, 倉科佑太, 竹村研治郎
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 動物細胞培養・自動化におけるトラブル発生原因と対策2017

    • 著者名/発表者名
      倉科佑太, 竹村研治郎
    • 総ページ数
      526
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2021-12-27  

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