| 研究課題/領域番号 |
15H03823
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
佐藤 記一 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (50321906)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | マイクロ流体デバイス / マイクロ人体モデル / マイクロ臓器モデル / 薬物動態 / バイオアッセイ |
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| 研究実績の概要 |
バイオアッセイのための人体モデルの構築に必要な薬物動態に関わる臓器・組織のチップ化を試みた。マイクロチップはPCソフトウェアを用いて設計し、ソフトリソグラフィー法によりシリコーンゴムPDMSとスライドガラス、各種メンブレンフィルターなどから自作した。本年度は胃、十二指腸、小腸、腎小体、尿細管、筋組織のマイクロモデル構築を実現し、これらをつなぐ循環流路と培地を循環させるマイクロポンプの組込みを実現した。
さらに、創薬、食品中の機能性成分、化学物質の毒性などのリスク評価に頻用されるモデル系を選定し、これらに用いられる代表的モデル細胞株のマイクロチップ内での培養を試みた。具体的にはがん細胞、脂肪細胞に分化する細胞、血管内皮細胞のマイクロデバイス内ので培養を実現した。
腫瘍（がん）とそれを取り巻く新生血管の相互作用を解析し、血中薬剤の腫瘍組織への移行性をバイオアッセイするための、病的血管新生モデルの開発を試みた。チップ内部には血管内皮細胞と腫瘍細胞を培養する領域をそれぞれ設ける必要がある。各領域を限定する手法としてマイクロ流路の壁で物理的に仕切る方法を検討し、一定の間隔で壁に開放部を設け、血管内皮細胞が自由に腫瘍側へと伸展できるように設計した。開放部の大きさや壁の厚みなどは複数種類設計し、最適化を試みた結果、作製したチップ内部のマイクロ培養槽で２種類の細胞の共培養を実現した。
また、システム開発と評価の段階において、系がうまく動いているのかを確認する必要があるため、各部位において試験薬剤がどれだけ蓄積あるいは代謝されているかを正確に調べる必要がある。そのため、マイクロデバイスから超微量の試料をサンプリングし、マイクロHPLCを用いて分析することにより、システムの最適化を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
一部、ヒト初代細胞を用いた培養分化実験に遅れが見られるものの、複数の臓器モデルおよび標的組織モデル、血管新生モデルの開発に成功し、おおむね順調に研究を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り、前年度に引き続き、各種マイクロ臓器、組織モデルの開発と最適化を進めつつ、そこで得られたパーツを組み合わせた集積化システムの開発を行う。特に28年度については各マイクロ臓器･組織の開発のうち、特に初代細胞を用いた最適化研究を中心に取り組む。
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