| 研究課題/領域番号 |
19H02089
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分20010:機械力学およびメカトロニクス関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
小沢田 正 山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (10143083)
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| 研究分担者 |
馮 忠剛 山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (10332545)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | iPS細胞 / ニューロン分化・成長誘導制御 / ３次元ゲル包埋培養 / ３次元ニューロンネットワーク / in vitro移植シミュレータ / 超小型３次元振動ステージ / ３次元動的力学刺激環境 / 移植性促進法 |
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| 研究成果の概要 |
再生治療に貢献するため，培養細胞に対し３次元動的力学刺激を自在に付加し得る圧電駆動超小型３次元振動ステージを開発しゲル包埋培養法と合わせ，これまでとは全く異なる力学的原理に基づく３次元ニューロンネットワークの誘導制御を可能とする革新的システムの実現をめざした。コラーゲンゲルを用いた「ゆるやか」かつ構造安定的な足場によるiPS細胞から分化誘導される神経細胞の３次元包埋培養法を確立した。この包埋培養ディッシュを超小型３次元振動ステージ上に設置し３次元動的力学刺激を組織的に作用させることにより，再生移植に貢献し得るニューロンのアクティブ誘導制御・シミュレーション手法としての原理的有用性を確認した。
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| 自由記述の分野 |
医用生体工学，機械力学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，iPS細胞を用いた再生治療に貢献するため，生きている培養細胞に対し従来の化学的誘導因子に加え，３次元の動的力学刺激を自在に付加し得る圧電駆動超小型３次元振動ステージを開発した。ゲル包埋３次元培養法と合わせ，これまでとは全く異なる力学的原理に基づく３次元ニューロンネットワークの創生・誘導制御および再生移植シミュレーションを可能とする革新的システムを開発した。今後の更なる研究により，脊髄損傷やパーキンソン病等神経系難病に対する再生移植治療の実現を支援・推進するデバイス，スキルに展開し得る可能性を提示した。
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