神経幹細胞の分化誘導のための微量薬剤放出制御デバイスの構築

• 研究課題/領域番号: 19300161
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 九州工業大学
• 研究代表者: 安田 隆 九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 准教授 (80270883)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2008年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2007年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
• キーワード: マイクロ流体デバイス / マイクロ流路 / 微小孔 / マイクロバルブ / 神経幹細胞 / 細胞刺激 / 分化誘導 / ナノバイオ / ナノホール / マイクロフルイディクス

研究概要

神経幹細胞の分化誘導を目指した薬剤放出制御技術を構築した。まず、培養チャンバ底面に微小孔アレイとマイクロバルブを4 個形成し、バルブを開閉制御することで微小孔からの薬剤放出を制御した。次に、チャンバ直下のマイクロ流路中にシースフローを形成し、その流量制御により微小孔からの薬剤放出を制御した。さらに、64個のチャンバを8×8のマトリックス状にアレイ化し、チャンバ1 列毎に別々のマイクロ流路を配置し、複数の薬剤の放出が可能なデバイスを構築した。

研究成果

• [雑誌論文] 再生医療に向けた細胞刺激MEMSデバイス-微小孔とマイクロ流路を用いた神経幹細胞の薬剤刺激技術- (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 雑誌名: 光アライアンス 巻: Vol.21 ページ: 9-13
• [雑誌論文] マイクロ流体デバイスによる培養細胞の局所的化学刺激 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 雑誌名: 日本機械学会誌 Vol.113 ページ: 201-201
• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 雑誌名: MEMSデバイス総論(サイエンス & テクノロジー(株)) ページ: 89-103
• [雑誌論文] A Superhydrophobic Microvalve for Manipulating Microliquids Containing Biological Molecules (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda, Katsutoshi Ishizuka, Mika Ezoe
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering Vol.3 ページ: 290-296
  • NAID: 10025772869
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Superhydrophobic Microvalve for Manipulating Microliquids Containing Biological Molecules (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 3 ページ: 290-296
  • NAID: 10025772869
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell Differentiation Guidance Using Chemical Stimulation Controlled by a Microfluidic Device (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuta Nakashima, Takashi Yasuda
  • 雑誌名: Sensors and Actuators A Vol.139 ページ: 252-258
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cell Differentiation Guidance Using Chemical Stimulation Controlled by a Microfluidic Device (2007)
  • 著者名/発表者名: Yuta Nakashima
  • 雑誌名: Sensors and Actuators A Vol.139 ページ: 252-258
  • 査読あり
• [学会発表] シースフローと微小孔を用いた薬剤放出制御デバイス (2011)
  • 著者名/発表者名: 河本真弥
  • 学会等名: 日本機械学会 第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-01-09
• [学会発表] ニューロスフェアアレイへの個別薬剤刺激が可能なマイクロ流体デバイス (2011)
  • 著者名/発表者名: 丁光栄
  • 学会等名: 日本機械学会 第23回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2011-01-08
• [学会発表] Bio-microdevices for Manipulation and Analysis of Microliquids and Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda
  • 学会等名: The 58th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research (JADR 2010)
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2010-11-21
• [学会発表] バイオMEMS:微量生体試料の操作・刺激・計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 学会等名: 北九州学術研究都市 第10回産学連携フェア セミナー「バイオMEMSへの北九州地域発の取組み紹介」
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2010-10-27
• [学会発表] バイオMEMSによる微量生体試料の操作・刺激・計測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 学会等名: 岡山大学次世代研究者・異分野連携育成事業「革新的技術融合による次世代マイクロバイオデバイスの創製」講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-09-22
• [学会発表] Chemical Stimulation of Cultured Cells through Microhole Array (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda, Tatsuhiko Tsujihashi, Kwang Young Jung, Yuta Nakashima
  • 学会等名: The 49th Annual Conference of Japanese Society for Medical and Biological Engineering
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2010-06-27
• [学会発表] Chemical Stimulation of Cultured Cells through Microhole Array (2010)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda
  • 学会等名: The 49th Annual Conference of Japanese Society for Medical and Biological Engineering
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-06-27
• [学会発表] バイオMEMSによる微量生体試料の操作・刺激・計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 学会等名: 九州バイオニックMEMS研究会 第2回講演会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] Chemical Stimulation of Neurospheres through Microholes Opened in Microwell Bottoms (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuta Nakashima
  • 学会等名: The Second Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology(2nd JKBT)
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2009-11-13
• [学会発表] Chemical Stimulation of Neurospheres through Microholes Opened in Microwell Bottoms (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuta Nakashima, Naoki Mimaru, Tatsuhiko Tsujihashi, Tomoko Tamura, Kanji Yahiro, Takashi Yasuda
  • 学会等名: The 13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2009)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] Chemical Stimulation of Neurospheres through Microholes Opened in Microwell Bottoms (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuta Nakashima
  • 学会等名: The 13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(MicroTAS 2009)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2009-11-03
• [学会発表] ニューロスフェアアレイへの個別薬剤刺激が可能なマイクロ流体デバイス (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻橋辰彦
  • 学会等名: 第26回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] 微小孔とシースフローを用いた薬剤放出制御デバイス (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島雄太
  • 学会等名: 日本機械学会2009年度年次大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2009-09-15
• [学会発表] バイオMEMSによる微量生体試料の操作・刺激・計測 (2009)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 学会等名: 第20回マイクロマシン/MEMS展MEMS協議会産学連携ワークショップ
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-29
• [学会発表] ニューロスフェアアレイへの個別薬剤刺激が可能なマイクロ流体デバイス (2009)
  • 著者名/発表者名: 辻橋辰彦
  • 学会等名: 第19回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2009-05-28
• [学会発表] 微小孔への多孔質シリカ自立膜の形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松島隆明
  • 学会等名: 平成21年電気学会全国大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 薬剤導入用微小孔アレイを有する細胞培養ウェルの構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三丸真輝
  • 学会等名: 歯工学連携キックオフシンポジウム
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2009-01-16
• [学会発表] 微小孔とシースフローを用いた薬剤放出制御デバイス (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡本光司
  • 学会等名: 第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] 薬剤導入用微小孔アレイを有する細胞培養ウェルの構築 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三丸真輝
  • 学会等名: 第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-12-08
• [学会発表] Micro-liquid Handling for Bio-MEMS Chips (2008)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda
  • 学会等名: The First Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2008-05-23
• [学会発表] Cell Differentiation Guidance Using Chemical Stimulation Controlled by a Microfluidic Device (2008)
  • 著者名/発表者名: Yuta Nakashima
  • 学会等名: The First Japan-Korea Joint Symposium on Bio-microsensing Technology
  • 発表場所: 北九州
  • 年月日: 2008-05-23
• [学会発表] Au/poly-Siバイモルフ構造を用いた低電圧静電マイクロバルブ (2007)
  • 著者名/発表者名: 河本 祐樹
  • 学会等名: 第24回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2007-10-16
• [学会発表] Pressure-driven Microvalve Array for Controlling Chemical Release to Cultured Cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda, Tetsunari Yamami, Hidetsugu Yano
  • 学会等名: The 11th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS 2007)
  • 発表場所: Paris
  • 年月日: 2007-10-09
• [学会発表] Pressure-driven Microvalve Array for Controlling Chemical Release to Cultured Cells (2007)
  • 著者名/発表者名: Takashi Yasuda
  • 学会等名: 11th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
  • 発表場所: Paris,France
  • 年月日: 2007-10-09
• [学会発表] 空気圧駆動型マイクロバルブ・アレイの構築と動作特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 矢野 英嗣
  • 学会等名: 第15回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2007-05-26
• [学会発表] 空気圧駆動型マイクロバルブ・アレイの開閉制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山見 徹成
  • 学会等名: 日本機械学会ロポティクス・メカトロニクス講演会
  • 発表場所: 秋田
  • 年月日: 2007-05-11
• [図書] 細胞分離・操作技術の最前線(マイクロ流体デバイスによる培養細胞への薬剤投与制御) (2008)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] マイクロ流体デバイスによる培養細胞への薬剤投与制御, 細胞分離・操作技術の最前線 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 細胞分離・操作技術の最前線 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安田隆
  • 出版者: シーエムシー出版
• [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: 安田 隆
  • 出版者: シーエムシー出版