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A novel design methodology for the construction of functionalized human cell monolayer on an egg

研究課題

研究課題/領域番号 21K12667
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分90110:生体医工学関連
研究機関近畿大学工業高等専門学校 (2023)
九州大学 (2021-2022)

研究代表者

黄 文敬  近畿大学工業高等専門学校, 総合システム工学科 制御情報コース, 准教授 (00633413)

研究分担者 張 宏  東海大学, 工学部, 特定研究員 (80774257)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードbiomembrane fabrication / Biomembrane positioning / precise cell removal / CAM microbrication / Novel distance sensor / ニワトリ胚のしょう尿膜 / 細胞の局所的な除去法 / 電気誘起気泡 / Bubble injector / Epithelial cell removal / CAM / Chorioallantoic membrane / Human organs on an egg / Human cell - chick heart
研究開始時の研究の概要

The research will locally remove the monolayer of chick epithelial cells on the surface of the chorioallantoic membrane of an egg. We will culture a monolayer of human epithelial/endothelial cells on the egg. The barrier functions of the human cells on the chick embryo membrane will be clarified.

研究成果の概要

ニワトリ胚のしょう尿膜上の細胞を部分的に除去し、その場所にヒト由来細胞を播種することで、ヒトの環境により近い状態で生体医工学の実験を行うことができる。本研究では、しょう尿膜上の表層細胞を部分的に除去する手法として、電界誘起気泡を用いた物理的手法を提案した。気泡の崩壊によって発生する力を制御するため、液体中にあるしょう尿膜の表面からの距離を正確に計測する新しい距離センサを開発した。さらに、気泡発生デバイスと膜の距離を200umにし、500Vのパルス電圧を印加することで、直径約350umの範囲でしょう尿膜上の細胞を除去できることを確認した。本研究は、生体膜を微細加工する新しい技術を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Chick chorioallantoic membrane (CAM) is used as a model for ophthalmic research. For example, during corneal surface excision, it is necessary to precisely remove the epithelial cells on the surface. I have established a method to remove cells on the CAM without damaging the underlying structures.

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Enhancing suspended cell transfection by inducing localized distribution of the membrane actin cortex before exposure to electromechanical stimulation2023

    • 著者名/発表者名
      Huang Wenjing、Ma Yibo、Tottori Naotomo、Yamanishi Yoko
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters

      巻: 45 号: 11-12 ページ: 1417-1430

    • DOI

      10.1007/s10529-023-03382-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancing suspended cell transfection by inducing localized distribution of the membrane actin cortex before exposure to electromechanical stimulation (accepted)2023

    • 著者名/発表者名
      Wenjing Huang, Yibo Ma, Naotomo Tottori, Shigeo S. Sugano, Yoko Yamanishi
    • 雑誌名

      Biotechnology Letters

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Viscosity-aided electromechanical poration of cells for transfecting molecules2022

    • 著者名/発表者名
      Wenjing Huang, Shinya Sakuma, Naotomo Tottori, Shigeo S. Sugano, Yoko Yamanishi
    • 雑誌名

      Lab on a chip

      巻: 22 号: 22 ページ: 4276-4291

    • DOI

      10.1039/d2lc00628f

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current Development of Materials Science and Engineering towards epidermal sensors2022

    • 著者名/発表者名
      Sheng Zhang, Chen Liu, Xu Sun, Wenjing Huang
    • 雑誌名

      Progress in Materials Science (accepted)

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 生体膜および細胞レイヤを微細加工するための新しい距離センサの開発2024

    • 著者名/発表者名
      板東 新太,黄 文敬
    • 学会等名
      日本電気学会高専研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Needle-free drug injection using a shock wave focusing system with the function of real-time microbubble-based distance sensing2023

    • 著者名/発表者名
      Yibo Ma, Wenjing Huang, Keita Ichikawa, Yoko Yamanishi
    • 学会等名
      2023 IEEE 36th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of non-contact electrically induced microbubble micron distance sensor2023

    • 著者名/発表者名
      Yibo Ma, Wenjing Huang, Keita Ichikawa and Yoko Yamanishi
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanism investigation of electricalmechanical poration of cells for transfecting2023

    • 著者名/発表者名
      Yibo Ma, Wenjing Huang, Naotomo Tottori, and Yoko Yamanishi
    • 学会等名
      6th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics (JSB2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Filamentous polymer of actin response of cells exposed to electrically induced microbubble2023

    • 著者名/発表者名
      馬 一博,黄 文敬,鳥取 直友,山西 陽子
    • 学会等名
      日本機械学会第35回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 衝撃波収束による針なし気泡注射器の研究2023

    • 著者名/発表者名
      馬 一博, 黄 文敬, 鳥取 直友, 山西 陽子
    • 学会等名
      日本機械学会第34回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 電気誘起気泡を用いたニワトリ胚のしょう尿膜上皮細胞除去に向けた研究2022

    • 著者名/発表者名
      鶴田純邦,黄文敬,馬一博,山西陽子
    • 学会等名
      日本機械学会第32回バイオフロンティア講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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