| 研究課題/領域番号 |
21K04787
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
堀江 正信 京都大学, 環境安全保健機構, 助教 (60727014)
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| 研究分担者 |
井藤 彰 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60345915)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | メカノバイオロジー / 物理刺激 / 細胞製造 / ヒトiPS細胞 / ナノ粒子 / メカノセンサー / バイオプロセス / 軟培養面 / メカノプロセス / メカノカルチャー / 局所物理刺激 / 磁性ナノ粒子 / 細胞治療 / 大量培養 / 分化誘導 / ヒト多能性幹細胞 / 生物化学工学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者らはこれまで工学的な新しいヒトiPS細胞培養技術として、外部物理刺激負荷のみで挙動を自在に制御する技術開発を行ってきた。しかし、細胞外部環境および物理刺激の受容が均一でなく、細胞外物理刺激のみでは挙動制御が困難であった。本研究では、生体適合性の高い酸化鉄マグネタイト (Fe3O4)の磁性ナノ粒子を用いた薬物送達システム（Drug delivery system, DDS）を駆使して細胞内DDSを構築し、細胞骨格や核といった細胞内物理刺激受容体（メカノセンサー）を標的とした物理刺激を細胞内部から直接行い、挙動評価を行うことでメカノセンサーとヒトiPS細胞挙動の関係性を探る。
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| 研究成果の概要 |
申請者らはこれまで工学的な新しいヒトiPS細胞培養技術として、外部物理刺激負荷のみで挙動を自在に制御する技術開発を行ってきた。しかし、細胞外部環境および物理刺激の受容が均一でなく、細胞外物理刺激のみでは挙動制御が困難であった。本研究では、生体適合性の高い酸化鉄マグネタイト (Fe3O4)の磁性ナノ粒子を用いた薬物送達システム（Drug delivery system, DDS）を駆使して細胞内DDSを構築し、細胞骨格や核といった細胞内物理刺激受容体（メカノセンサー）を標的とした物理刺激を細胞内部から直接行うためのプラットフォームを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体内において細胞に負荷される物理刺激は多岐にわたる。しかしながら今までに細胞外からの物理刺激応答や液性因子との組み合わせを調べる検討は多く行われてきたが、細胞内のメカノセンサーを直接刺激して分化指向性を制御しようという研究は少ない。さらに物理刺激を直接的に制御するのではなく、遠隔で細胞外から制御して負荷するという試みはこれまで例がなく、細胞治療に向けたヒトiPS細胞製造プロセス開発に大きな一石を投じることができると考えられる。
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