| 研究課題/領域番号 |
22K20417
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 (2023)
早稲田大学 (2022) |
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研究代表者 |
森倉 峻 慶應義塾大学, 理工学研究科(矢上), 特任助教 (50963865)
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| 研究期間 (年度) |
2022-08-31 – 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 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 三次元癌モデル / 並列実験可能な機械的刺激印加培養装置 / ラベルフリー細胞数計測技術 / データ駆動型PID制御器 / 三次元癌スフェロイド / メカノバイオロジー / 機械刺激 / 生体外三次元癌モデル / 情報計測 / データ駆動型制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年，三大疾病の一つである癌の新たな治療法として，機械刺激によって癌細胞群の制御を試みる治療法“癌メカノメディスン”が注目されている．癌のサイズは周囲の力学的環境の変化に応じて時間変化するため，癌メカノメディスンの実現には，サイズ変化を経時的に計測しながら機械刺激を適切に調整する閉ループ系の制御システムの構築が必要である．しかし，生体材料特有の計測困難さや制御困難さから当該システムの実験的検討は全く進んでいない．
そこで本研究では，適応的な機械刺激の印加による生体外三次元癌モデルのサイズ制御システムを具現化し，癌メカノメディスンの実現可能性を検証する．
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| 研究成果の概要 |
近年，三大疾病の一つである癌の新たな治療法として，機械刺激によって癌細胞群の制御を試みる治療法“癌メカノメディスン”が注目されている．癌メカノメディスンの実現には，時間変動する癌細胞群のダイナミクスを制御可能な機械システムの確立が不可欠である．
本研究では，適応的な機械刺激の印加による生体外三次元癌モデルのサイズ制御システムを具現化し，癌メカノメディスンの実現可能性を実証することを試みた．具体的に，研究実施期間内において，三次元癌モデルを対象とした閉ループ系機械制御培養システムを構築した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現代社会における三大疾病の一つである癌に対して，これまで化学療法や分子標的治療法など様々な治療法が確立されてきた．一方で，化学物質に起因する副作用を克服することは長年の課題であった．そこで近年，化学物質を用いた治療法ではなく，力学的刺激を用いて癌細胞の生化学応答を制御しようと試みる“癌メカノメディスン”が注目されてきた．しかし，従来法はフィードフォワード型システムであり，生体内の外乱に対する耐性に限界があると考えられる．本研究では，比較的外乱に強いフィードバック型システムの構築を目指した．“癌メカノメディスン”の社会実装を押し進めるための重要な基盤技術となることが期待される．
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