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モザイク状培養筋組織モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01796
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

清水 一憲  名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (70402500)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワードバイオマイクロシステム / 組織工学 / マイクロデバイス / 生体医用工学 / 生物工学 / 細胞アッセイ技術 / ティッシュエンジニアリング / バイオマイクロデバイス / 動物細胞培養 / BioMEMS
研究成果の概要

本研究では、遅筋・速筋で接続する運動神経細胞の発火頻度が異なるという生体特性を利用して生体外でモザイク状骨格筋組織を構築することを目指し、必要な技術開発を行った。一つ目に、平面共培養マイクロデバイスを開発した。二つ目に、立体共培養マイクロデバイスを開発した。三つ目に、骨格筋細胞を配向培養することで、共培養した運動神経細胞との接合形成頻度が向上する可能性を見出した。今後、これらを活用し、モザイク状筋組織構築をさらに進める予定である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、運動神経細胞と骨格筋細胞を共培養するためのマイクロデバイスを二つ開発し、さらに効率的に共培養を行う方法を見出した。これらの知見は、運動神経細胞と骨格筋細胞に関連する疾患研究や基礎生物学研究に、広く利用することができると考えられる。また、これらを用いてモザイク状筋組織構築を実現することができれば、様々な筋関連疾患の線維タイプ選択的な発症や進行をインビトロで再現することが可能になり、筋疾患創薬研究が大きく進展すると期待される。

報告書

(2件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Open-Chamber Co-Culture Microdevices for Single-Cell Analysis of Skeletal Muscle Myotubes and Motor Neurons with Neuromuscular Junctions2019

    • 著者名/発表者名
      Nao Yamaoka、Shimizu Kazunori、Yu Imaizumi、Takuji Ito、Yohei Okada、Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      BioChip Journal

      巻: in press 号: 2 ページ: 127-132

    • DOI

      10.1007/s13206-018-3202-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ダイレクトリプログラミングで誘導した筋芽細胞を用いた三次元組織の構築と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      大隅早紀,清水一憲,岸田綱郎,松田修,本多裕之
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マイクロデバイスを用いたヒトiPS由来運動神経細胞と骨格筋細胞の三次元共培養2019

    • 著者名/発表者名
      山岡奈央,清水一憲,今泉裕,伊藤卓治,岡田洋平,本多裕之
    • 学会等名
      第18回再生医療学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒト三次元筋萎縮モデルを搭載した 96 ウェルプレートフォーマット収縮力評価系の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大隅早紀、清水一憲、吉原賢、本多裕之
    • 学会等名
      第70回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学工学研究科本多研究室ホームページ

    • URL

      https://www.chembio.nagoya-u.ac.jp/labhp/life2/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [産業財産権] 共培養用デバイス、運動神経細胞培養用デバイス、神経筋疾患のin vitro評価モデルの作製方法、および、神経筋疾患の治療薬のスクリーニング方法2019

    • 発明者名
      清水一憲,本多裕之,山岡奈央
    • 権利者名
      清水一憲,本多裕之,山岡奈央
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-028451
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-12-25  

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