血液脳関門模擬チップと計測融合シミュレーションの統合による血管透過性制御法の創成

• 研究課題/領域番号: 23K28409
• 補助金の研究課題番号: 23H03720 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 船本 健一 東北大学, 流体科学研究所, 准教授 (70451630)
• 研究分担者: 立川 正憲 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (00401810) ; 新妻 邦泰 東北大学, 医工学研究科, 教授 (10643330)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2024年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2023年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: マイクロ・ナノデバイス / 細胞・組織 / 生物・生体工学 / 血液脳関門 / 計測融合シミュレーション

研究開始時の研究の概要

虚血再灌流は脳内の微小血管網に酸素濃度の急変と力学的・化学的な刺激を生じ、物質交換（血管透過性）を制限して脳を保護する血液脳関門（Blood-Brain Barrier (BBB)）を破綻させるが、その機序は完全には理解されていない。本研究では脳内の微小血管網を模擬するBBB模擬チップを高度化し、時空間変化する酸素濃度と血流による微小血管網の動態と機能の変化を計測する。また、計測データを数値解析にフィードバックする計測融合シミュレーションにより、細胞周囲の酸素濃度場と流れ場の詳細を再現する。これらによりBBBの調節機序を解明し、高次脳機能障害の予防と治療に貢献する血管透過性の制御法を創成する。