| 研究課題/領域番号 |
20H04545
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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90130:医用システム関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
芳賀 洋一 東北大学, 医工学研究科, 教授 (00282096)
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| 研究分担者 |
明石 真 山口大学, 時間学研究所, 教授 (30398119)
鶴岡 典子 東北大学, 工学研究科, 助教 (70757632)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2020年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 細胞 / 切離 / 粘膜 / タンパク質 / 低侵襲 / 鉗子 / 皮膚 / 細胞採取 / 細胞操作 / MEMS技術 / 発現状況 / 吸引 / RNA / カテーテル / 内視鏡 / 細胞組織 / 精密操作 / 微細加工 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
①低侵襲医療機器に搭載可能な極低侵襲にRNA，細胞を採取する機器の基礎開発として，血管内を通してマイクロカテーテルを体内局所へ導き，特定の細胞組織から分泌直後のタンパク質，RNAを含むエクソソームを吸引採取するシステムを，さらに細胞を組織から切離，および分離するシステムを開発する．
②動物実験による開発した機器を用いた体内局所から採取した細胞の分析評価として，摘出臓器を立体モデルの中に配置し細胞採取の確認実験を行い，その後，動物実験により評価実験を行う．
③細胞デリバリーデバイスとシステムの提案および試作評価として，細胞を数十～数百個レベルで取り扱い，体内局所に配置するデバイスの開発を行う．
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| 研究成果の概要 |
1日の中で複数回生細胞を採取し解析することで特定のタンパク質産生に関わる遺伝子発現周期性を明らかにでき、これにより日内変動の乱れ、未病の機序、適切な投薬など根拠を持って分析できるようになる。充実性臓器からの採取について生検鉗子類似の機構を一括作製し低侵襲かつ間欠的に細胞採取を行う見通しが得られた。皮膚組織採取用デバイスを用いて摘出ブタ皮膚組織から50個の細胞を採取でき、さらにマウスを用いた動物実験によりマウス皮膚から生細胞を採取できることを確認した。超音波による微細振動を利用した粘膜組織からの細胞採取について摘出ブタ食道粘膜の同じ部位から1000個以上の細胞を繰り返し採取できることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
1日の中で複数回生細胞を採取し解析することで、特定のタンパク質産生に関わる遺伝子発現の周期性を明らかにできることが動物実験により明らかにされているが、現状の細胞採取の手段は侵襲性が高く、より低侵襲にすることが望ましく、これによりヒトに対しても適用できようになると期待される。生活リズムの乱れが特定の疾患の発症や増悪に繋がることが知られており、時計遺伝子の発現リズムを分析することで具体的な分析が可能になる。また、特定の臓器における特定のタンパク質産生の周期性に合わせた、より効果的で副作用の少ない投薬が実現できると期待される。さらに発病には至らないが健康な状態ではない未病の分析に役立つと期待される。
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