| 研究課題/領域番号 |
20H04506
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 | 九州工業大学 |
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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, 教授 (80270883)
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| 研究分担者 |
廣瀬 伸一 福岡大学, 医学部, 教授 (60248515)
桂林 秀太郎 福岡大学, 薬学部, 教授 (50435145)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | マイクロデバイス / 微小孔 / 微小電極 / ニューロン / アストロサイト / 共培養 / 単一細胞解析 / 細胞外電位計測 / iPS細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
窒化シリコン製の自立膜に微小孔アレイと微小電極を形成し、膜表面にヒトiPS細胞由来の単一ニューロンを、膜裏面に多数のアストロサイトを培養する。微小孔アレイを通じた良好な細胞間相互作用により、単一ニューロンの活性を長期に渡り維持し得る共培養技術を構築する。そして、薬剤刺激に対する単一ニューロンの電気的応答を微小電極により計測する技術を構築する。本研究により、ヒトiPS細胞由来ニューロンの定量的な解析が可能になり、難治神経疾患の治療薬の開発などに貢献できる。
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| 研究成果の概要 |
微小孔アレイを有するSiN製の培養膜を製作し、このSiN膜を挟むように単一ニューロンとアストロサイトを共培養することで、微小孔アレイを通じた細胞間コミュニケーションにより単一ニューロンの生理活性を維持する技術を構築した。
さらに、SiN膜に微小孔アレイとともに微小電極を形成し、SiN膜の電極形成面にヒトiPS細胞由来ニューロンを、膜裏面にアストロサイトを培養することで、ニューロンの生理活性を維持しながらその細胞外電位を計測する技術を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、デバイス上でヒトiPS細胞由来ニューロンを単一細胞レベルで解析する新たな方法論を導出した。疾患特異的iPS細胞由来のニューロンを本技術に適用すれば、難治神経疾患の発症機構などの新たな医学的知見の獲得や、革新的な神経疾患治療薬の開発への応用が可能となる。また、容易にこの単一ニューロン解析系を多数アレイ化することが可能であるため、薬の候補化合物から治療効果の高い化合物を探索するハイスループットな創薬スクリーニングへと発展させることができる。
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