| 研究課題/領域番号 |
19K12776
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90110:生体医工学関連
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| 研究機関 | 東洋大学 (2020-2021)
東京医科歯科大学 (2019) |
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研究代表者 |
合田 達郎 東洋大学, 理工学部, 教授 (20588347)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | pH摂動 / タイトジャンクション / 上皮バリア / 生体バリア透過 / 高分子ナノキャリア / バイオトランジスタ / ｐH摂動 / 組織工学 / 上皮細胞 / バイオセンサ / トランジスタ / バイオ界面 / 生体バリア / 細胞膜 / 薬剤キャリア / 細胞アッセイ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
独自に開発した細胞非侵襲的なpH摂動操作と電気的イオンセンシング法を用いて、「究極的な高感度」と「高スループット」を実現する細胞膜および上皮タイトジャンクション(TJ)の生体バリアに対するIn vitro評価法を開発する。本手法の有用性を示すために、1.機能性ナノ材料の細胞膜透過性機構の解明、2.上皮TJを標的とする薬剤評価技術の確立、に取り組む。期待成果として、高効率な薬物送達系キャリア分子開発に向けた評価技術の確立や、TJ標的型新規薬剤開発の促進、培養細胞アレイ／培養組織を用いた高スループット薬剤スクリーニング、がん浸潤・転移時の組織物理化学的環境変化の非侵襲計測等が挙げられる。
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| 研究成果の概要 |
細胞膜や上皮タイトジャンクションといった生体内に存在するバリア性の評価は、生理学的機能や、医用工学ナノ材料開発など、重要な研究対象である。しかし、既存法は問題点が多く、実用に耐えうるものではない。既存の膜障害性アッセイや上皮TJ評価の問題点である非侵襲・リアルタイム・多並列化・感度・時間分解能の問題を一挙に解決する技術が求められる。本研究では、近年、我々が開発した細胞pH摂動法を用いて、細胞膜および上皮TJといった生体バリア性を従来法では達成不可能な感度と選択性で評価できる新規手法の開発に成功した。今後、生命現象の解明といった基礎学問と産業応用双方での波及効果が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
細胞膜やTJといった生体バリア評価の重要性は増しつつある。本研究では、細胞膜障害性やTJ破綻の評価に原理証明実験に取り組み、pH摂動法が真に有効な技術であることを検証できた。今後、本測定系は、がん浸潤・転移時の組織透過性の非侵襲計測といった基礎学問と、TJ標的型新規薬剤開発の促進や高スループット薬剤スクリーニング、高効率かつ安全なドラッグデリバリーナノキャリアの開発といった産業応用双方の観点から、数多くの波及効果が期待される。
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