| 研究課題/領域番号 |
21H01957
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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34020:分析化学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
珠玖 仁 東北大学, 工学研究科, 教授 (10361164)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 細胞系譜 / 電気化学 / 走査型プローブ顕微鏡 / 遺伝子発現 / 間葉系幹細胞 / 上皮間葉転換 / マイクロ流体デバイス / 生体模倣システム / 細胞分化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
組織工学分野の技術革新により、革新的移植医療・再生医療が展開しつつある。一方、組織モデルを構成する個々の細胞のキャラクタリゼーションの手法は未だ開発途上にある。本研究では、SICMで得られる高分解能形状画像に、個々の異種細胞の系譜を決定する因子を様々な分析手法を用いて集約する電気化学イメージング技術の開発を目的とする。SICMシステムを、1) ヒト間葉系幹細胞の分化、2) 上皮間葉転換、3) 血管モデル培養系に導入し、通常の蛍光顕微鏡や独自の遺伝子発現解析ツール、および4) 電気化学デバイスで取得した機能情報と組み合わせ、各組織モデルを構成する個々の細胞系譜を明らかにすることを目標に掲げる。
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| 研究成果の概要 |
間葉系幹細胞の分化および上皮間葉転換の培養条件を安定に制御した状態で走査型プローブ顕微鏡および細胞機能評価法を検討できた。プローブ顕微鏡システムの性能・仕様も高度化することに成功した。ヒト間葉系幹細胞hMSCの骨芽細胞分化過程を電気化学活性および形態変化により定量的に評価した。上皮間葉転換EMT過程をSICMで評価するにあたり、ラッフルなど形状変化・出現割合を客観的・定量的に解析するプロセスを確立できた。多層構造マイクロ流体デバイスの上部からプローブ顕微鏡を導入し、密閉系流路と同様に層流を発生させ血管内皮細胞にせん断応力を与えることが可能である事をシミュレーションおよび顕微鏡観察で確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
走査型プローブ顕微鏡は、精密位置決め装置と表面の物理的/化学的特性を検知する探針を組み合わせた表面分析機器である。本研究では、走査型イオンコンダクタンス顕微鏡SICMで得られる高分解能形状画像を軸に、個々の異種細胞の系譜を決定する因子を様々な分析手法を用いて集約する新規電気化学イメージング技術の開発を検討した。SICMを、ヒト間葉系幹細胞の分化、上皮間葉転換EMT、血管モデル培養系に導入し、通常の蛍光顕微鏡や独自の遺伝子発現解析ツール、電気化学デバイスで取得した情報と組み合わせ、各組織モデルを構成する個々の細胞系譜を決定する。
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