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高機能マイクロ腎モデルの開発とバイオアッセイへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 20H02762
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34020:分析化学関連
研究機関群馬大学

研究代表者

佐藤 記一  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (50321906)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワードバイオアッセイ / 腎臓 / マイクロ流体デバイス / マイクロ臓器モデル / 生体模倣システム
研究開始時の研究の概要

腎疾患の発症機構の解明や治療法・治療薬の探索には、腎疾患の過程を詳細に解析可能な分析法が必要であるが、現在は動物実験に頼る部分が多かった。そこで、本研究ではヒトの腎臓由来の細胞をマイクロ流体デバイス内で培養することにより腎モデルとその疾患モデルを構築し、腎疾患治療薬の探索を可能にする新たな分析法を開発することを目的とした。

研究成果の概要

本研究ではマイクロ流体デバイス内にヒトの腎臓由来の細胞を二次元および三次元共培養することで、糸球体モデルと尿細管モデルを開発することをめざした。各種培養条件を検討することで腎臓由来細胞のマイクロ流体デバイス内での培養条件の最適化を行った。また、培地流による剪断応力を印加したモデルを構築した。さらに、得られた正常モデルに疾患誘導因子を作用させることにより、疾患モデルを構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

開発した腎モデルを用いることにより、将来的には正常な腎排泄機能を維持するために必要な因子や、疾患を引き起こす因子、治療薬の探索が可能になり、腎臓病の治療法の開発や創薬につながることが期待される。さらに、本研究で検討した剪断応力下での共培養技術を応用することにより、将来的には他の臓器・組織の血管や消化管など、生体内のさまざまな管腔における物質透過性試験やその疾病モデルへの幅広い応用が可能となり、医学薬学への幅広い波及効果が期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] マイクロ流体デバイスの利用により発展した血管新生評価技術2023

    • 著者名/発表者名
      SATO Kae、SATO Kiichi
    • 雑誌名

      分析化学

      巻: 72 号: 3 ページ: 73-78

    • DOI

      10.2116/bunsekikagaku.72.73

    • ISSN
      0525-1931
    • 年月日
      2023-03-05
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 尿細管モデル開発のための尿細管細胞と血管内皮細胞の三次元共培養2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑実優、佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第45回研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 正常および疾患マイクロ糸球体モデルの開発とその濾過機能評価2022

    • 著者名/発表者名
      毛利眞桜、高橋拓巳、小林靖子、佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] バイオアッセイのためのマイクロ臓器モデルの開発2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第71年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 尿細管モデル開発のための尿細管細胞と血管内皮細胞の三次元共培養2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑実優、佐藤記一
    • 学会等名
      日本化学会 第12回 CSJ化学フェスタ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ハイドロゲルを用いた三次元マイクロ糸球体モデルの構築2022

    • 著者名/発表者名
      千葉謙、小林靖子、佐藤記一
    • 学会等名
      日本化学会 第12回 CSJ化学フェスタ2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 三次元尿細管モデル開発のための尿細管細胞と内皮細胞の共培養と線維芽細胞の効果2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑実優、佐藤記一
    • 学会等名
      日本動物実験代替法学会第35回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 三次元尿細管モデル開発のための尿細管細胞と内皮細胞の共培養における線維芽細胞導入の検討2022

    • 著者名/発表者名
      山﨑実優、佐藤記一
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第46回研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Development of a three-dimensional micro glomerular model for drug excretion assays2022

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Chiba, Yasuko Kobayashi, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-dimensional co-culture to construct a microtubule model for renal excretion assays2022

    • 著者名/発表者名
      Miyu Yamazaki, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体内の流れ刺激を模倣したマイクロ糸球体モデル開発のための培養条件の検討2021

    • 著者名/発表者名
      毛利眞桜、髙橋拓巳、小林靖子、佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第70年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ糸球体モデルの開発と濾過障壁機能の評価2021

    • 著者名/発表者名
      毛利眞桜、髙橋拓巳、小林靖子、佐藤記一
    • 学会等名
      第11回CSJ化学フェスタ2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of a micro-glomerular model and evaluation of its filtration barrier function for pathological analysis of glomerular diseases2021

    • 著者名/発表者名
      Mao Mori, Takumi Takahashi, Yasuko Kobayashi, Kiichi Sato
    • 学会等名
      RSC Tokyo International Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト糸球体内皮細胞株およびヒト蛸足細胞株を用いたマイクロ糸球体モデルの開発と糸球体透過試験への応用2020

    • 著者名/発表者名
      髙橋拓巳、小林靖子、佐藤記一
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Principles of Human Organs-on-Chips2023

    • 著者名/発表者名
      Masoud Mozafari (Eds.)
    • 総ページ数
      490
    • 出版者
      Woodhead Publishing
    • ISBN
      9780128235362
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] マイクロ流体分析2020

    • 著者名/発表者名
      日本分析化学会、渡慶次 学、真栄城 正寿、佐藤 記一、佐藤 香枝、火原 彰秀、石田 晃彦
    • 総ページ数
      156
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320044593
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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