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2019 年度 実績報告書

In vitro眼疾患プラットフォームの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H02752
研究機関東北大学

研究代表者

梶 弘和  東北大学, 工学研究科, 准教授 (70431525)

研究分担者 阿部 俊明  東北大学, 医学系研究科, 教授 (90191858)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードナノマイクロバイオシステム
研究実績の概要

本年度は、主に血液網膜関門(BRB)モデルの構築を検討した。
外側BRBモデルに関しては、前年度までに開発したポーラス膜で上層と下層の流路が隔てられた2層式の流路チップに、ヒト網膜色素上皮細胞(RPE)とヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)から構成される毛細血管網の集積を検討した。上層流路にRPEの単層組織、下層流路に毛細血管網を配置することで、ポーラス膜を介してRPE層と毛細血管網が相互作用可能な共培養系の作製に成功した。さらに,RPE層のバリア機能を評価するために,流路チップに電極を集積して経上皮電気抵抗(TEER)のオンチップ測定を可能にした。今後、当該モデルを用いた病態解析や創薬スクリーニングへの展開が期待される。
内側BRBモデルに関しては、マイクロ流路チップを用いて網膜微小血管の発芽系の作製を検討した。ヒト網膜微小血管内皮細胞(HRMEC)のバリア機能とマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)活性を評価したところ、炎症条件下ではバリア機能の低下とMMP活性の上昇が認められた。さらに、HRMECの単独培養、HRMEC-ヒト網膜周皮細胞(HRP)の共培養、およびHRMEC-HRP-正常ヒト肺線維芽細胞(NHLF)の共培養を検討したところ、それぞれの系でHRMECの発芽プロファイルが異なることが確認された。今後、詳細なメカニズムを検討することで、内側BRB形成の包括的な理解が期待される。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Prototyping a Versatile Two-Layer Multi-Channel Microfluidic Device for Direct-Contact Cell-Vessel Co-Culture2020

    • 著者名/発表者名
      Chen Li-Jiun、Raut Bibek、Nagai Nobuhiro、Abe Toshiaki、Kaji Hirokazu
    • 雑誌名

      Micromachines

      巻: 11 ページ: 79~79

    • DOI

      10.3390/mi11010079

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transscleral sustained ranibizumab delivery using an episcleral implantable device: Suppression of laser-induced choroidal neovascularization in rats2019

    • 著者名/発表者名
      Nagai Nobuhiro、Nezhad Zhaleh Kashkouli、Daigaku Reiko、Saijo Saaya、Song Yuanhui、Terata Keiko、Hoshi Ayako、Nishizawa Matsuhiko、Nakazawa Toru、Kaji Hirokazu、Abe Toshiaki
    • 雑誌名

      International Journal of Pharmaceutics

      巻: 567 ページ: 118458~118458

    • DOI

      10.1016/j.ijpharm.2019.118458

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A multilayered sheet-type device capable of sustained drug release and deployment control2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Sato, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji
    • 雑誌名

      Biomedical Microdevices

      巻: 21 ページ: 60

    • DOI

      10.1007/s10544-019-0411-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A drug refillable device for transscleral sustained drug delivery to the retina2019

    • 著者名/発表者名
      Nagai Nobuhiro、Saijo Saaya、Song Yuanhui、Kaji Hirokazu、Abe Toshiaki
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics

      巻: 136 ページ: 184~191

    • DOI

      10.1016/j.ejpb.2019.01.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro眼疾患プラットフォームの構築2019

    • 著者名/発表者名
      梶 弘和
    • 雑誌名

      Denki Kagaku

      巻: 87 ページ: 318~322

    • DOI

      10.5796/denkikagaku.19-FE0031

  • [学会発表] Drug delivery devices and organ chip devices for ophthalmologic applications2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kaji
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Biomedical Engineering (ICBME 2019), NUS Engineering
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Drug delivery devices and organ chip devices for ophthalmologic applications2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kaji
    • 学会等名
      2019 Annual Fall Meeting of the Korean BioChip Society
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 網膜疾患を模倣する臓器チップの開発2019

    • 著者名/発表者名
      梶 弘和
    • 学会等名
      CBI学会2019年大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Drug and cell delivery systems for retinal diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kaji
    • 学会等名
      10th International Conference on Materials for Advanced Technologies (ICMAT 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Multilayered drug delivery sheet that allows minimally invasive delivery to the eye2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kaji, Yuto Sato, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe
    • 学会等名
      2019 BMES Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Microfluidic co-culture model of the outer blood-retinal barrier in investigating relationship between inflammation and angiogenesis2019

    • 著者名/発表者名
      Li-Jiun Chen, Shun Ito, Bibek Raut, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji
    • 学会等名
      2019 BMES Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Multilayered drug delivery sheet that allows minimally invasive delivery to the eye2019

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kaji, Yuto Sato, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe
    • 学会等名
      2019 Society For Biomaterials Annual Meeting & Exposition
    • 国際学会
  • [学会発表] 生分解性ナノ薄膜による眼内細胞送達システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山下一也, 小島秀仁, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] 再注入可能なカプセル型薬物徐放デバイスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤勇哉, Raut Bibek, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] 体内埋め込み型細胞培養デバイスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      小島秀仁, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
  • [学会発表] 生分解性ナノ薄膜を用いる眼内細胞送達システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山下一也, 小島秀仁, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] 再注入可能なカプセル型DDSデバイスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤勇哉, Raut Bibek, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      第13回バイオ関連化学シンポジウム
  • [学会発表] 生分解性ナノ薄膜を用いる眼内細胞送達システムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      山下一也, 小島秀仁, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] 再注入可能なカプセル型経強膜DDSデバイスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤勇哉, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] インプラント型細胞培養デバイスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      小島秀仁, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      第35回日本DDS学会学術集会
  • [学会発表] インプラント型細胞培養デバイスの開発2019

    • 著者名/発表者名
      小島秀仁, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第39回研究会
  • [産業財産権] 3次元培養モデル2019

    • 発明者名
      梶 弘和, 伊藤 竣, チェン リ ジウン
    • 権利者名
      梶 弘和, 伊藤 竣, チェン リ ジウン
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2019-096153

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公開日: 2021-01-27  

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