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細胞機能検出プローブを用いた3次元組織の動態・機能イメージング技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H04515
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90110:生体医工学関連
研究機関大阪歯科大学 (2021-2022)
京都大学 (2020)

研究代表者

城 潤一郎  大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (60511243)

研究分担者 山下 潤  東京大学, 医学部附属病院, 特任教授 (50335288)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2022年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワードモレキュラービーコン / イメージング / 細胞機能 / ナノ粒子 / 3次元組織 / 生物機能検出 / 生体機能利用
研究開始時の研究の概要

現在、再生医療、疾患研究、および創薬研究への応用を目的として、体外で3次元組織を構築する研究が活発に行われているが、構築した3次元組織を評価する技術の開発は限られており、組織を生かしたままでの評価は未だ確立されていない。本研究では、これまでに応募者が開発してきた、細胞機能検出プローブの細胞内導入・細胞内徐放による細胞機能イメージング技術を基盤として、構築した3次元組織中の細胞の動態と機能を“組織を生かしたままで”連続的に見る技術(3次元組織の動態・機能イメージング技術)を開発する。

研究成果の概要

再生医療、疾患研究、および創薬研究への応用を目的として、体外での3次元組織構築が行われているが、構築した3次元組織を評価する技術の開発は限られており、組織を生かしたままでの評価は未だ確立されていない。本研究では、構築した3次元組織中の細胞の動態と機能を“組織を生かしたままで”連続的に見る技術(3次元組織の動態・機能イメージング技術)を開発した。これまでにわれわれが開発してきた細胞機能検出プローブ(モレキュラービーコン)の細胞内導入・細胞内徐放による細胞機能イメージング技術を基盤として、最新の3次元組織構築技術を有機的に融合、3次元組織の動態・機能イメージング技術を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

われわれが開発してきた細胞機能イメージング技術を基盤として構築した3次元組織の動態・機能イメージング技術は、あらゆる3次元組織構築法に適用可能であるため、基盤となる細胞機能イメージング技術の汎用性の高さも相まって、非常に汎用性の高い技術が得られる。得られた3次元組織の動態・機能イメージング技術は、構築した3次元組織の新しい非侵襲的評価手法を創出し、再生医療、疾患研究、および創薬研究に大きな進展をもたらすことは疑いない。

報告書

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

    (17件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Reverse Transfection System with Cationized Gelatin Nanospheres Incorporating Molecular Beacon as a Tool to Visualize Cell Function2023

    • 著者名/発表者名
      Yang W., Jo J. Tabata Y.
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: - 号: 9 ページ: 3363-3375

    • DOI

      10.1021/acsabm.2c00944

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] モレキュラービーコンを用いた細胞機能イメージング技術の開発と3次元細胞集合体への応用2022

    • 著者名/発表者名
      城潤一郎、村田勇樹、田畑泰彦
    • 雑誌名

      バイオマテリアル-生体材料-

      巻: 40(4) ページ: 300-305

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Complexation design of cationized gelatin and molecular beacon to visualize intracellular mRNA2021

    • 著者名/発表者名
      Takehana Sho、Murata Yuki、Jo Jun-ichiro、Tabata Yasuhiko
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 16 号: 1 ページ: e0245899-e0245899

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0245899

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] モレキュラービーコンとドラッグデリバリーシステムを組み合わせた細胞機能イメージング技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      村田勇樹、城潤一郎、田畑泰彦
    • 雑誌名

      JSMI Report

      巻: 14 ページ: 18-25

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of apoptosis in three-dimensional cell aggregates based on molecular beacon imaging2021

    • 著者名/発表者名
      Murata Yuki、Jo Jun-ichiro、Tabata Yasuhiko
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part C: Methods

      巻: -- 号: 4 ページ: 264-275

    • DOI

      10.1089/ten.tec.2020.0338

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular Beacon Imaging to Visualize Ki67 mRNA for Cell Proliferation Ability2020

    • 著者名/発表者名
      Murata Yuki、Jo Jun-Ichiro、Tabata Yasuhiko
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part A

      巻: -

    • DOI

      10.1089/ten.tea.2020.0127

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Development of a novel cell labelling method by the substrate-mediated intracellular delivery of molecular beacon.2022

    • 著者名/発表者名
      Jo J., Murata Y., Tabata Y.
    • 学会等名
      International Dental Material Congress (IDMC) 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of reverse transfection system with cationized gelatin nanospheres incorporating molecular beacon to visualize cell functions.2022

    • 著者名/発表者名
      Yang W., Jo J, Tabata Y.
    • 学会等名
      2022KIPS 若手高分子シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細胞機能可視化のためのモレキュラービーコンの細胞内徐放とリバーストランスフェクションの組み合わせ2022

    • 著者名/発表者名
      Wenxuan Yang,城潤一郎,田畑泰彦.
    • 学会等名
      第38回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] モレキュラービーコンを用いた細胞機能イメージング技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      村田 勇樹、城 潤一郎、田畑 泰彦
    • 学会等名
      第38回医用高分子研究会講座
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 近未来歯科細胞医療を支える細胞機能イメージング技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      城潤一郎
    • 学会等名
      日本歯科理工学会近畿・中四国地方会令和3年度冬期セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] モレキュラービーコンを用いた未分化・分化細胞のエネルギー代謝経路の可視化2020

    • 著者名/発表者名
      村田 勇樹、城 潤一郎、田畑 泰彦
    • 学会等名
      日本分子イメージング学会(WEB開催臨時大会)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] モレキュラービーコンによる未分化・分化細胞のエネルギー代謝経路イメージング2020

    • 著者名/発表者名
      村田 勇樹、城 潤一郎、田畑 泰彦
    • 学会等名
      第36回日本DDS学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細胞機能イメージングに必要なドラッグデリバリーシステムの開発2020

    • 著者名/発表者名
      城潤一郎、村田勇樹、田畑泰彦
    • 学会等名
      第69回高分子討論会(WEB開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Molecular beacon imaging for energy metabolic pathway of cells.2020

    • 著者名/発表者名
      Murata, Y., Jo, J., and Tabata, Y.
    • 学会等名
      11th World Biomaterials Congress, Virtual
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] モレキュラービーコン‐カチオン化ゼラチン複合体の調製2020

    • 著者名/発表者名
      竹花祥、村田勇樹、城潤一郎、田畑泰彦
    • 学会等名
      第66回高分子研究発表会(紙上開催)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] モレキュラービーコン‐カチオン化ゼラチン複合体の作製2020

    • 著者名/発表者名
      竹花祥、村田勇樹、城潤一郎、田畑泰彦
    • 学会等名
      第36回日本DDS学会学術集会(ハイブリッド開催)
    • 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: 2024-01-30  

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