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生体環境を模倣するマイクロカプセル培養技術と高速カプセルソーティング技術の開発

公募研究

研究領域超高速バイオアセンブラ
研究課題/領域番号 26106724
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北工業大学

研究代表者

鈴木 郁郎  東北工業大学, 工学部, 准教授 (90516311)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードCell ball / ソーティング / 神経細胞 / ゲル粒子 / カプセルソーティング / 細胞内包型ゲルカプセル
研究実績の概要

セルソーターは細胞精製に必須な手法であるが、シャーレから剥がす際に死んでしまったり、本来の機能が失われてしまう接着細胞をダメージレスに分離回収することはできない。また、これまでのセルソーティングは,酵素処理などによりバラバラされた細胞懸濁液中の球形細胞を対象にしており、生体組織にある細胞状態を必ずしも反映しているとは言えない。本研究では、接着細胞をシャーレから剥がすことなく、生体環境に近い状態でダメージレスにフローサイトメトリー解析およびソーティングできる技術開発を目的とした。本年度は、生体材料で作製した粒子表面および内に接着細胞を培養するCell ball技術を開発し、マイクロ流路型セルソーターと組み合わせることで、Cell ballのまま分離回収する技術を開発した。具体的には、コラーゲン粒子の表面にヒトiPS細胞由来神経前駆細胞、ラット初代神経細胞、ヒトがん細胞を培養することに成功し、シナプス形成やCa2+オシレーションなどによる機能を確認した。また、コラーゲンゲル粒子内に細胞を内包したオイルフリーのカプセル化技術を開発し、カプセル内における神経ネットワーク形成、がん環境モデルの作製に成功した。マイクロ流路型セルソーターを用いて、フローサイトメトリー解析を行ったところ、マーカーによる分画が明確に現れ、特定のCell ballのみを分離回収することに成功した。回収後のCell ballをシャーレに接着させて再培養したところ、単一Cell ballから細胞が増殖することが確認できた。これら結果により、Cell ballソーティング技術による接着細胞のハイスループット解析および細胞精製ができることがわかった。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Physiological maturation and drug responses of human induced pluripotent stem cell-derived cortical neuronal networks in long-term culture.2016

    • 著者名/発表者名
      Odawara A, Katoh H, Matsuda N, Suzuki I
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6,26181 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1038/srep26181

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Induction of long-term potentiation and depression phenomena in human induced pluripotent stem cell-derived cortical neurons.2016

    • 著者名/発表者名
      Odawara A, Katoh H, Matsuda N, Suzuki I.
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun.

      巻: 469(4) 号: 4 ページ: 856-62

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2015.12.087

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Cell ball作製技術の開発とフローサイトメトリー解析およびソーティング技術への応用2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木陽良、小田原あおい、鈴木郁郎
    • 学会等名
      第15回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      大阪国際会議場、大阪
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cell ballを用いたフローサイトメトリー解析・ソーティング技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木陽良、小田原あおい、鈴木郁郎
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第32回研究会
    • 発表場所
      北九州国際会議場、福岡
    • 年月日
      2015-11-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cell ballソーティング技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木陽良、小田原あおい、鈴木郁郎
    • 学会等名
      第37回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      京都テルサ、京都
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] フローサイトメトリーへの応用を目指した微小神経ネットワークの ゲルカプセル培養技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木陽良,佐藤伶,小田原あおい,稲生崇秀,川瀬 芳恵,鈴木郁郎
    • 学会等名
      第24回 ライフサポート学会 フロンティア講演会
    • 発表場所
      東京,東京電機大学
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 細胞培養用マイクロゲルカプセルの創製2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤伶,佐々木陽良,小田原あおい,稲生崇秀,川瀬 芳恵,鈴木郁郎
    • 学会等名
      平成27年度東北地区若手研究者研究発表会
    • 発表場所
      福島,日本大学
    • 年月日
      2015-02-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 微小神経ネットワークのゲルカプセル培養技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木陽良,佐藤伶,小田原あおい,稲生崇秀,川瀬 芳恵,鈴木郁郎
    • 学会等名
      平成27年度東北地区若手研究者研究発表会
    • 発表場所
      福島,日本大学
    • 年月日
      2015-02-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 細胞の特性計測・操作と応用 4.4マイクロ流体チップを用いた細胞カプセルの分離2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木郁郎(分担)
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      コロナ社
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 特集:創薬とバイオマテリアル ~現状の組織・臓器別モデルと新しい三次元組織構築技術の応用~ 「ヒトiPS細胞由来ニューロンの長期培養と薬効評価技術」2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木郁郎
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      日本バイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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