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2010 年度 実績報告書

肝細胞スフェロイド3次元形成のためのマイクロ空間プラットフォームの開発

研究課題

研究課題/領域番号 09J05340
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

太田 裕貴  慶應義塾大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(DC2)

キーワードバイオMEMS / マイクロ流体 / マイクロ旋回流 / ヘテロスフェロイド / マイクロタス
研究概要

前年度までで肝組織形成プラットフォームの基本構築が達成されていたため,本年度はプラットフォームとしての完成と,そのプラットフォームの応用を行った.具体的には
(1)申請書の予定に沿って,前年度までに行った基本プラットフォームの基本構成をもとに長期培養のための還流システムの改善を行った.
(2)同様に,プラットフォームの高処理を実現するために,チャンバのアレイ化(並列化)を行った.
(3)昨年度までは単一細胞によるスフェロイドの形成方法に関して検討してきた.本年度は更に生体を模擬したスフェロイドである異種複数細胞からなるヘテロスフェロイドの形成を行った.
その結果,
(1)長期培養のために,従来の還流システムを改善し更に二つのコンポーネントを自作し,培養日数を1週間まで延長した。
(2)チャンバのアレイ化を行い,チャンバを15個連結できるようにし,従来に比べ15倍の処理能力を可能にした.
(3)異種細胞の接着は困難であったため,コラーゲンゲルを新たに使用することでヘテロスフェロイド形成を可能にした.そのヘテロスフェロイド形成の評価を行い,その結果,サイズ制御が可能であること及び高速(約2分)でスフェロイドが形成できることが判明した.
これらの結果から,交付申請書の目的である肝細胞スフェロイド3次元形成のためのマイクロ空間プラットフォームを提案し,具現化した.さらに本プラットフォーム及びバイオマテリアルを利用した新たなヘテロスフェロイド形成手法を提案し,従来数日かかるヘテロスフェロイドの形成を約2分で可能にする高速ヘテロスフェロイド形成を実現した.本研究は、バイオマテリアルとマイクロ流体を利用した新たなプラットフォームを提案するものであり社会に対して十分な貢献を行うことが出来た.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Microfluidic experimental platform for producing size-controlled three-dimensional spheroids2011

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ota
    • 雑誌名

      Sensors and Actuators A

      巻: (accepted)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel formation of three-dimensional spheroid using micro-rotational flow2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ota
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 22 ページ: 587-593

    • 査読あり
  • [学会発表] Microfluidic experimental array using micro-rotation flowfor producing size-controlled three-dimensional spheroids2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ota
    • 学会等名
      MHS2010
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2010-11-08
  • [学会発表] マイクロ旋回流を用いた3次元マルチレイヤスフェロイド形成に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      太田裕貴
    • 学会等名
      第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム
    • 発表場所
      松江,日本
    • 年月日
      2010-10-14
  • [学会発表] Micro fluidic experimental platform using micro-rotation flow for producing multiple size-controlled three-dimensional spheroids2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ota
    • 学会等名
      MicroTAS2010
    • 発表場所
      Groningen, the Netherlands
    • 年月日
      2010-10-07
  • [学会発表] マイクロ旋回流を利用した3次元肝スフェロイド形成プラットフォームの開発2010

    • 著者名/発表者名
      太田裕貴
    • 学会等名
      第28回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      名古屋,日本
    • 年月日
      2010-09-23
  • [学会発表] Development of Floating Three Dimensional Spheroid Formation Array Using Micro-Rotation Flow2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ota
    • 学会等名
      The 5th Asia-Pacific Conference on Transducers and Micro-Nano Technology
    • 発表場所
      Perth, Australia
    • 年月日
      2010-07-10

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公開日: 2012-07-19  

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