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近年注目される再生医療などの細胞療法において，細胞培養技術は極めて重要な基盤技術である．一般的には培養技術者の手作業によって行われている細胞培養の自動化，高効率化無くして再生医療などの普及は達成できない．これに対して，本研究では，超音波技術を援用することによって細胞培養過程における自動化のボトルネックであった剥離，回収および組織化の過程を自動化し，自動細胞培養システムを実現することを目的としている．
平成30年度は主に細胞培養ディッシュ内での細胞の組織化の課題に取り組んだ．はじめに，細胞培養ディッシュ内での細胞のパターニングを行なった．ディッシュ下方に超音波振動子を配置し，振動子に異なる固有振動モードを選択的に励振した．これによってディッシュ内の細胞懸濁液に音響放射圧の分布が生成され，細胞は固有振動モードの節に対応する位置にパターニングされることを明らかにした．つぎに，細胞培養ディッシュ中に浮遊した状態で細胞塊を生成する技術を確立した．超音波振動子の上方に水を介して細胞培養ディッシュを配置した．ディッシュ内の培養液の液面と超音波振動子上面の間の距離を適切に調整することによって，両面の間に定在波を生成できる．ここで，定在波の節の位置に細胞懸濁液を導入すると細胞が節に捕捉され，直径8 mm，厚さ2.7 mm程度の細胞塊を生成できることを明らかにした．最後に，細胞培養ディッシュ底面に100%コンフルーエントに培養された細胞に対して，下方から超音波を照射するとシート状に細胞を剥離できることを明らかにした．また，こうした細胞シートの生成は円形のディッシュだけでなく，細胞培養において広く使われる細胞培養フラスコにおいても実現可能であることも示した．
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