| 研究課題/領域番号 |
19KK0140
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
加地 範匡 九州大学, 工学研究院, 教授 (90402479)
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| 研究分担者 |
渡慶次 学 北海道大学, 工学研究院, 教授 (60311437)
真栄城 正寿 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (40744248)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2022年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | エクソソーム / Lab on a Chip / 微細加工 / 細胞スフェロイド / マイクロ流体デバイス / バルス電界 / ハイブリッドエクソソーム / 細胞アッセイ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本国際共同研究では、日本・オランダ・シンガポールの各研究グループが独自に有するマイクロ・ナノテクノロジー、デバイス技術、エクソソーム分離・解析、エクソソーム高機能化、単一細胞アッセイ、細胞スフェロイドアッセイの各要素技術を結集して融合することで、再生医療やがん免疫療法に応用可能な高機能ハイブリッドエクソソームを創製する。
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| 研究実績の概要 |
本国際共同研究では、日本・オランダ・シンガポールの各研究グループが独自に有するマイクロ・ナノテクノロジー、デバイス技術、エクソソーム分離・解析、エクソソーム高機能化、単一細胞アッセイ、細胞スフェロイドアッセイの各要素技術を結集して融合することで、再生医療やがん免疫療法に応用可能な高機能ハイブリッドエクソソームの創製を目的とする。本研究期間中、世界屈指の超微細加工技術とそれを可能とする施設を有するトウェンテ大学、基礎研究から臨床研究まで包括的に研究を行う体制が整っているシンガポール国立大学に若手研究者が3ヶ月以上滞在し、超微細加工技術から細胞スフェロイドアッセイ技術までを習得することで、エクソソームの選択的捕捉・分離・解析・高機能化から単一細胞・細胞スフェロイドアッセイが可能な統合型デバイスの研究開発をおこなうことを目指した。
本研究の当初計画では、参画研究者がトウェンテ大学に長期滞在してデバイス作製技術の習得並びに作製と評価を行う予定であった。しかしながらコロナ禍のために海外渡航がなかなか叶わなかったが、ようやく今年度になってヨーロッパ各地での各種制限が緩和されてきたため、研究代表者である加地と分担者の真栄城がトウェンテ大学へ赴き、ディスカッションを行った。さらに3週間に分かって現地滞在することで、デバイス作製技術を習得するとともに、スフェロイドアッセイの基礎となるスフェロイド調製デバイス作製方法、ならびにスフェロイド調製法を習得するとともに、スフェロイドアッセイ系を用いたエクソソーム導入方法の基礎検討を現地スタッフと共同で行うことで、初期的な研究成果を得ることに成功した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初計画では、本年度（2022年度）で終了のプロジェクトであったが、コロナ禍のため海外渡航がなかなか叶わず、2022年冬になってようやく渡航・現地滞在ができるようになった。このため、研究期間を1年間延長することで、これまでの遅れを取り戻すとともに、現地滞在を通じて共同研究機関から様々な技術の習得を目指す。
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| 今後の研究の推進方策 |
現地滞在で得た微細加工技術ならびに3Dプリンターを用いたマイクロ流路造形法を習得することで、細胞スフェロイドの調製ならびに安定的培養を行うための条件最適化を継続する。この調製したチップ上の細胞スフェロイドに、外来由来の核酸や薬物を封入したエクソソームを適用することで、細胞への遺伝子や薬物導入を試みる。共焦点顕微鏡を用いることで、細胞スフェロイドのどの部分にどのタイミングで導入されるかといった時空間情報を定量的に取得するとともに、2次元培養時と比較することでより生体内に近い環境を模倣できるアッセイ系の構築を行っていく。これらのアッセイにおいては、細胞スフェロイドの均質性（品質再現性）と、アッセイ系の再現性が重要となってくる。そこで、細胞スフェロイドの性質をより総合的に検討するため、これまでの生化学マーカーのみならず、外来からの化学的・物理的摂動に対する応答を調べる方法の検討も併せて行っていく。また、アッセイデバイス内の環境ならびに細胞スフェロイドの生育状態を反映すると思われる排出されてくる溶液を、質量分析計等を用いて詳細に調べることで、信頼性の高い細胞スフェロイドアッセイ系を構築する。
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