心臓組織工学の更なる飛躍への挑戦：―テラヘルツ波と微細加工技術の融合―

• 研究課題/領域番号: 26560209
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 亀井 謙一郎 京都大学, 物質－細胞統合システム拠点, 特定拠点准教授 (00588262)
• 連携研究者: 廣理 英基 京都大学, 物質-細胞統合システム拠点, 特定拠点准教授 (00512469)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 幹細胞 / マイクロ流体デバイス / THz / 組織工学 / 心筋細胞 / 細胞工学 / iPS細胞 / 顕微鏡 / テラヘルツ波 / ヒトES/iPS細胞 / 心筋 / 分化誘導 / 成熟化

研究成果の概要

本研究は、今まで困難であったヒトES/iPS細胞から成熟した3次元心筋組織を構築する方法の開発を目的とした。この目的を達成するために、マイクロ流体デバイス（microFD）とテラヘルツ（THz）波を融合した新技術を開発する。具体的には、A. microFDを応用した3次元心筋組織構築デバイスの開発、B. THz顕微鏡とmicroFDの実験系を開発、C. microFD とTHz顕微鏡を融合し、3D心筋組織の成熟化を目指した。開発する新技術は、ヒトES/iPS細胞の実用化と心臓組織工学の発展を促進することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Microfluidic-nanofiber hybrid array for screening of cellular microenvironments (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Kamei, Y. Mashimo, M. Yoshioka, Y. Tokunaga, C. Fockenberg, S. Terada, M. Nakajima, T. Shibata-Seki, L. Liu, T. Akaike, E. Kobatake, E. S. How, M. Uesugi and Y. Chen
  • 雑誌名: Small 巻: 印刷中 号: 18 ページ: 1603104-1603104
  • DOI: 10.1002/smll.201603104
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 3次元微細加工を応用したBody on a Chip の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 加藤義基, 平井義和, 亀井謙一郎, 土屋智由, 田畑修
  • 雑誌名: 電気学会論文誌（センサ・マイクロマシン部門誌） 巻: 136
  • NAID: 40020858740
  • 査読あり
• [雑誌論文] Directing and boosting of cell migration by the entropic force gradient in polymer solution (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Fukuyama, A. Fuke, M. Mochizuki, K. Kamei and Y. T. Maeda
  • 雑誌名: Langmuir 巻: 31 号: 46 ページ: 12567-12572
  • DOI: 10.1021/acs.langmuir.5b02559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Oscillation and collective conveyance of water-in-oil droplets by microfluidic bolus flow (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ohnuma, M. Ichikawa, K. Kamei, Y. T. Maeda
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 107 号: 7 ページ: 074102-074102
  • DOI: 10.1063/1.4928753
  • 査読あり
• [学会発表] Microfluidic device to interconnect multiple organs via fluidic circulation: Towards Body-on-a-Chip (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Kato, Y. Hirai, K. Kamei, T. Tsuchiya, O. Tabata
  • 学会等名: The 18th International Conference on Solid-State Sensors Actuators and Microsystems (Transducers’15)
  • 発表場所: Anchorage, AK, USA
  • 年月日: 2015-06-21
  • 国際学会
• [図書] Methods Mol. Biol. (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Mashimo, K. Kamei
  • 総ページ数: 14
  • 出版者: Springer
• [図書] Methods in Molecular Biology (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasumasa Mashimo, Ken-ichiro Kamei
  • 出版者: Springer