アクティブ生体トラップ法による腸内環境模倣型マイクロ細孔デバイスの創成

• 研究課題/領域番号: 18H03522
• 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90110:生体医工学関連
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 床波 志保 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60535491)
• 研究分担者: 飯田 琢也 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10405350)
• 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: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円); 2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2018年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: 生体模倣技術 / 分子認識 / 細菌・細胞 / 分析化学

研究成果の概要

複数の腸内細菌の混合系を光誘導型細孔基板にアクティブな状態で(生きたまま)高密度トラップした「腸内環境模倣型マイクロ細孔デバイス」を開発し、腸内フローラのメカニズム解明のための基礎構築を本研究の目的とした。特に、日和見菌、悪玉菌、善玉菌(緑膿菌、黄色ブドウ球菌、乳酸菌)を80%以上の高生存率かつ高密度に独自開発した光濃縮基板で捕捉できることを解明した。さらに、細菌混合系からの分泌物を光集積して細胞への影響を可視化するシステムの基礎部分である直径数十μmの細孔に孤立状態で複数種類の細胞をトラップできる基板の開発に成功し、蛍光修飾した分子をモデル物質として細胞表面に光濃縮して影響評価にも成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本報告書にまとめたように、「腸内環境模倣型マイクロ細孔デバイス」の基礎構築ができ、腸内環境のメカニズムを分析するための方法論に関する重要な知見が得られたことが本研究成果の学術的意義である。また、これらの細菌からの生成物が細胞に及ぼす影響をシミュレートできる上記デバイスに関する研究がさらに発展すれば、メタボリックシンドローム(代謝異常)や精神疾患などの課題解決のための重要なプラットフォーム構築にもつながり、社会的意義も大きいと考える。