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栄養・酸素・薬剤条件が空間的に規定されたがん細胞スフェロイド培養系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K14985
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 腫瘍生物学
研究機関工学院大学 (2018)
東京大学 (2017)

研究代表者

金田 祥平  工学院大学, 工学部, 助教 (10542467)

研究協力者 川田 治良  
久米村 百子  
篠原 満利恵  
上野 遼平  
河本 智朗  
コラール ドミニク  
藤田 博之  
藤井 輝夫  
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードマイクロ・ナノシステム / 区画化培養 / がん細胞凝集体 / iPS細胞 / 胚様体 / 局所薬剤処理 / がん細胞 / 細胞・組織 / バイオ関連機器 / マイクロ・ナノデバイス
研究成果の概要

本研究では,薄膜に設けた貫通穴構造に,細胞の凝集体をはめ込むことで,薄膜の上下で異なる薬剤条件境をスフェロイド(がん細胞凝集体)に対して提示しうる区画化培養系を提案した.培養系の実装にあっては,(1)透明シリコーンゴム製薄膜を用いる系(Kaneda et al., Biomicrofluidics 2017)と(2)市販のカルチャーインサートのポリエチレンテレフタラート製薄膜を利用する系のふたつを検討し, 貫通穴構造(直径100~400 μm)にスフェロイドをはめ込み,膜により規定されたスフェロイドの一部(膜下に出ている部分)のみを選択的に薬剤処理することが可能であることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで細胞の凝集体(球状の細胞集団)の狙った一部のみを選択的に薬剤を処理する技術は確立されていなかった.本研究では,微細加工技術により設けた薄膜上の貫通穴に細胞の凝集体をはめ込むことで,薄膜の下に出た凝集体の一部のみを選択的に薬剤処理できる技術を開発した.これを用いてiPS細胞の凝集体の狙った一部のみを選択的に分化誘導することを示し,より複雑なiPS細胞由来組織をつくるための本技術の可能性を検討した.また,がん細胞の凝集体の一部のみを抗がん剤で処理可能であることを示し,抗がん剤で処理された少数のがん細胞のふるまいや抗がん剤の浸透性の評価にこの技術を応用する可能性を見出した.

報告書

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

    (5件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University of Southern California(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Compartmentalized embryoid body culture for induction of spatially patterned differentiation2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Kaneda, Jiro Kawada, Hidenori Akutsu, Justin Ichida, Yoshiho Ikeuchi, and Teruo Fujii
    • 雑誌名

      Biomicrofluidics

      巻: 11 号: 4 ページ: 041101-041101

    • DOI

      10.1063/1.4994989

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [備考]

    • URL

      https://er-web.sc.kogakuin.ac.jp/Profiles/15/0001481/profile.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.microfluidics.iis.u-tokyo.ac.jp/publish.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.microfluidics.iis.u-tokyo.ac.jp/publish.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-16  

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