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2018 年度 実績報告書

"Body-on-a-chip"の実現に資する血管網による組織統合法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K16386
研究機関東北大学

研究代表者

梨本 裕司  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 助教 (80757617)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードBody-on-a-chip / 血管網 / マイクロ流体デバイス / スフェロイド / 組織モデル
研究実績の概要

本研究では、生体の薬物応答を再現するBody-on-a-chipの構築に向け、各臓器を結ぶための血管網を構築する。これにより、従来の人工的な管路では実現出来なかった、血管による選択的な臓器間の物質授受、臓器の時空間的な要求に基づく、ライフライン(血管)の整備が期待できる。血管網で結ばれた臓器モデルを、一枚のチップに集積することで、生体内に類似した臓器間の相互作用が再現されるため、創薬研究や再生医療への応用を示す。
平成28年度に開発した、肺の間質組織内への血管網の構築技術(Integrative Biology, 9, 506, 2017, JoVE, e57242, 2018)を元に,平成29年度では、がん組織内の血管網の構築技術を開発した。平成30年度では,構築した血管網を利用した,長期灌流培養により,血流を模したフローが,癌細胞に与える影響に関して,組織切片,および組織切片の免疫染色により,評価した.その結果,連続的なフローにより,癌細胞の増殖活性が有意に上昇することを確認した.このことは,生体内の腫瘍組織が,血流により栄養を得,その悪性度を維持,上昇させることを模しているといえ,血流の影響を考慮に入れた,腫瘍モデルの構築に成功したと言える.構築した腫瘍モデルを用いて,抗がん剤の試験を行った結果,血流を模したフローの有り,無しの違いにより,薬剤効果に相違があることを確認した.具体的には,フローが無い場合に確認できていた,濃度依存的な薬剤効果が,フローがある場合には確認できなかった.このことは,フローによる酸素・栄養の供給効果により,薬剤効果が変化してしまうことを示唆しており,薬剤効果の検証において,フローの影響を考慮に入れることの重要性を示している.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Perfusable Vascular Network with a Tissue Model in a Microfluidic Device2018

    • 著者名/発表者名
      Nashimoto Yuji、Teraoka Yukako、Banan Sadeghian Ramin、Nakamasu Akiko、Arima Yuichiro、Hanada Sanshiro、Kotera Hidetoshi、Nishiyama Koichi、Miura Takashi、Yokokawa Ryuji
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: - ページ: -

    • DOI

      doi:10.3791/57242

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intracellular Electrochemical Sensing2018

    • 著者名/発表者名
      Ino Kosuke、Nashimoto Yuji、Taira Noriko、Azcon Javier Ramon、Shiku Hitoshi
    • 雑誌名

      Electroanalysis

      巻: 30 ページ: 2195~2209

    • DOI

      10.1002/elan.201800410

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] マイクロ流体デバイスにおける血管化スフェロイドの作製と培養条件の検討2018

    • 著者名/発表者名
      寺井崇人,梨本裕司,伊野浩介,西山功一,横川隆司,三浦岳,珠玖仁
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第38回研究
  • [学会発表] Electrochemical detection in micro/nano-systems: from cell analysis to characterization of energy materials2018

    • 著者名/発表者名
      伊野浩介,熊谷明哉,梨本裕司,甲斐洋行
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Vascular network formation on electrochemical devices2018

    • 著者名/発表者名
      日野翔太,伊野浩介,梨本裕司,珠玖仁
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会
  • [学会発表] Optimizing conditions for electrochemical evaluation of vascularized spheroid in a microfluidic device2018

    • 著者名/発表者名
      寺井崇人,梨本裕司,伊野浩介,西山功一,横川隆司,三浦岳,珠玖仁
    • 学会等名
      化学系学協会東北大会
  • [学会発表] マイクロ・ナノデバイスを用いた血管機能制御/評価法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      梨本裕司
    • 学会等名
      細胞凝集研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ・ナノシステムを利用した血管機能解析技術の創出2018

    • 著者名/発表者名
      梨本裕司
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第37回研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 電気化学デバイス上での血管内皮細胞培養2018

    • 著者名/発表者名
      日野翔太,伊野浩介,梨本裕司,珠玖仁
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第38回研究
  • [図書] 三次元培養における培養手法と周辺技術動向2019

    • 著者名/発表者名
      梨本裕司,伊野浩介,平典子,珠玖仁
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      情報機構
  • [図書] 臓器チップの技術と開発動向2018

    • 著者名/発表者名
      梨本裕司,横川隆司
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
  • [備考] 梨本裕司 助教 化学とマイクロ・ナノシステム学会「若手優秀賞」

    • URL

      http://www.fris.tohoku.ac.jp/feature/topics/detail---id-458.html

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公開日: 2019-12-27  

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