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本研究の目的は、生体の組織形成に関する基礎的知見の獲得、さらには創薬スクリーニング、ハイブリッド人工肝臓への応用が期待されている肝細胞スフェロイドを対象に、組織形成観察、刺激応答計測を実現するマイクロTASを創製することである。具体的にはマイクロ旋回流のメカニクスおよびスフェロイド形成に関するメカニクスを明らかにするとともに、組織形成、刺激応答計測アレイを実現する。かつ、このマイクロTASをプラットフォームとした組織研究により、システム細胞工学における細胞から組織までのスケールを補完する。本年度は、ある流量において、マイクロチャンバ内でほぼ流速0の領域が形成され、その中でスフェロイドを形成できることが明らかになった。この領域はマイクロチャンバ径により決定され、また形成されるスフェロイドのサイズはこの領域サイズと細胞濃度により制御できることが明らかになった。スフェロイド形成領域の流れをマイクロPIVで評価し、国際論文誌において発表した。スフェロイド形成チャンバをアレイ化し、収率を上げるとともに、還流培養システムを改良し、2日以上の長期培養を実現、さらに、薬剤投与による活性評価系を確立し、Live/Dead評価ならびにCYP活性評価を実現した。この結果を複数の国内外学会で発表するとともに、国際論文誌に投稿した。また、スフェロイド形成を補助する薬剤濃度グラジエント生成マイクロ流路デバイスを開発し、その成果を国内雑誌に発表した。
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