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電気ヒ学バイオリソグラフィーを用いた細胞培養システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18810004
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関東北大学

研究代表者

梶 弘和  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (70431525)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード表面・界面物性 / 生体材料 / 培養細胞 / 電極 / バイオアッセイ / バイオリアクター / 細胞 / 走査プローブ顕微鏡 / バイオチップ / バイオデバイス
研究概要

1.血管内皮細胞の遊走制御と形態観察
昨年度に構築した細胞の遊走をin situでナビゲートできるシステムを用いて、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)の遊走を幅の異なるレーン内に誘導し、その形態変化をリアルタイムで観察した。幅の広いレーン(60μm幅)に比べ、幅の狭いレーン(15μm幅)では、細胞内により多くの小胞が形成されることが確認された。内皮細胞の毛細血管構造への分化プロセスの初期段階において細胞内に小胞が形成されることが知られており、本システムを用いた詳細解析により、血管内皮細胞の管腔形成機序の解明への寄与が期待できる。
2.異種細胞のパターン化共培養
電気化学バイオリソグラフィーにより基板上に一種類目の細胞を配置した後、細胞非接着領域にポリーL-リジンを静電的に吸着させて細胞接着性表面とした。その後、二種類目の細胞を播種し、共培養パターンを形成させた。この一連の手法を中空構造体に適用するために、先端を針状に加工した電極によるリソグラフィー処理を検討した。シリコンゴム製のチューブ状構造体に刺入した針状電極により、チューブ内壁曲面の一部分にのみ細胞を配置することができ、さらに二種類目の細胞をチューブ内に導入することで共培養パターンの形成も可能であった。3次元構造体への細胞配置は、微小組織モデルの構築技術として重要であり、例えば、チューブ内壁に形成させた共培養パターンは、培養細胞を利用するバイオリアクターへの応用が期待できる。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Localized Immobilization of Proteins onto Microstructures within a Preassembled Microfluidic Device2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hashimoto
    • 雑誌名

      Sens. Actuator B 128

      ページ: 545-551

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stepwise Formation of Patterned Cell Co-Cultures in Silicone Tubing2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kaji
    • 雑誌名

      Biotechnol. Bioeng. 98

      ページ: 919-925

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropic Growth of Conducting Polymer along Heparin-Modified Surfaces2007

    • 著者名/発表者名
      M. Nishizawa
    • 雑誌名

      Langmuir 23

      ページ: 8304-8307

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrodeposition of Anchored Polypyrrole Film on Microelectrodes and Stimulation of Cultured Cardiac Myocytes2007

    • 著者名/発表者名
      M.Nishizawa
    • 雑誌名

      Biomaterials 28

      ページ: 1480-1485

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] On-Demand Immobilization of Protein Matrixes inside a Microfluidic Device2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kaji
    • 雑誌名

      Anal.Chem. 78

      ページ: 5469-5473

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Patterning Cellular Motility Using an Electrochemical Technique and a Geometrically Confined Environment2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kaji
    • 雑誌名

      Langmuir 22

      ページ: 10784-10787

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] バイオリソグラフィー : 界面分子制御と細胞操作2006

    • 著者名/発表者名
      梶弘和
    • 雑誌名

      Electrochemistry(電気化学および工業物理化学) 74

      ページ: 905-910

    • NAID

      10018108522

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Integration of Electrochemical-Based Bio-Lithography Technique into AFM

    • 著者名/発表者名
      S. Sekine
    • 雑誌名

      Anal. Bioanal. Chem. (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Electrochemical Approach to Pattern Living Cells and Conducting Polymers2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kaji
    • 学会等名
      1st AMBC
    • 発表場所
      Tsukuba
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Generation of Patterned Cell Co-Cultures in Silicone Tubing Using Microelectrode Technique and Electrostatic Assembly2007

    • 著者名/発表者名
      H. Kaji
    • 学会等名
      29th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
    • 発表場所
      Lyon, France
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 三次元構造体への細胞配置と機能制御2007

    • 著者名/発表者名
      梶 弘和
    • 学会等名
      第22回生体機能関連化学シンポジウム
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 動物実験代替のためのバイオマテリアル・デバイス2007

    • 著者名/発表者名
      梶 弘和
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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