| 研究課題/領域番号 |
22K18777
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
廣瀬 佳代 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (40532221)
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| 研究分担者 |
梅津 信二郎 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70373032)
松浦 勝久 東京女子医科大学, 医学部, 准教授 (70433993)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 不整脈 / 数値計算モデル / 線維芽細胞 / 数値計算 / 心筋細胞 / 細胞組織 / ハイブリッドデバイス / 心筋組織 / 数値解析 / TdP / デバイス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、長期間の心筋細胞組織における精密な測定と電気刺激を可能にする心筋ハイブリッドデバイスの開発である。これらのデバイスは新しく、またこれからのバイオ分野における重要な技術になる。過去の研究では長期間の培養が困難であったため、このような研究を展開できなかった。いっぽう、長期間の培養を達成することによって、成熟化した組織（実際に近い組織）を対象とした測定が可能になることから、創薬研究の精度向上などが見込める。このような萌芽的な研究を推進する。
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| 研究成果の概要 |
１ヶ月を大きく超えて心筋細胞組織内部における精密な測定と電気刺激を可能にする心筋細胞シートと薄膜エレクトロニクスからなる心筋ハイブリッドデバイス開発に成功した。
また、心臓における線維芽細胞の比率や分布が不整脈発症にどのように影響するのかをヒト心臓の生理学的に詳細な数理モデルを用いて2Dおよび3Dでモデルを構築し、致死性心室性不整脈の一つであるTdPの形成に寄与するか発症予測を行った。心臓の線維芽細胞比率を低く(10%)設定した場合はTdPが発症しても洞調律に復帰するが、高く(25%)設定した場合、洞調律への復帰はなかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
疾患は患者本人自身のQOLの低下はもとより、労働人口の減少に端を発する社会への悪影響が大きい。心臓疾患は罹患数が多く、致命的となる場合も多いため、その発症予測を行える技術を確立することは学術的意義・社会的意義が大きい。なぜなら発症起点が分かれば、疾患の発症を予防するアプローチ方法を解明することに繋がっていくからである。本研究では心臓不整脈発症に対して線維芽細胞がどのように関わっているのかを明らかにし、疾患発症予測数値計算モデルを構築した。数値計算モデルの構築は今後、様々な線維芽細胞パターンでの不整脈発症起点を検討していく足がかりとなる。
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