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2011 年度 実績報告書

システムバイオロジーを基盤とした組織形成機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21360402
研究機関大阪大学

研究代表者

紀ノ岡 正博  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40234314)

キーワードシステムバイオテクノロジー / セルラーオートマトン / シミュレーション / 細胞シート
研究概要

600~800字で記述すること
ヒト組織培養中に生じる環境的ヘテロ集団(不均一性),細胞的ヘテロ集団(不均質性)に対する形成機構の解明を目指し,細胞レベル(微視的レベル,μmオーダー)での増殖・分化の現象を局所把握,細胞ごとに生じるイベント(分裂・遊走・物質生成,シグナリング)を生物的パラメータにて整理する.実在培養(in vitro culture)のデータを基に,細胞間のコミュニケーションを加味したモデル構築を行う.さらに,ヘテロ性を考慮し,かつ立体的・時系列的変化に対応したシミュレータにて,仮想培養(in silico culture)を実施する.このシステムバイオロジーを基盤としたシミュレーション構築を,組織レベル(巨視的レベル,mm,cmオーダー)での集塊増殖,分化,シグナリングの機構解明へ展開し,組織生産における工程管理ならびに品質管理への貢献を目指す.
平成23年度は,培養シミュレータの構築として,セルラーオートマトン法を用い,細胞挙動ならびに培養操作を加味した細胞挙動モジュール培養操作モジュールを組み合わせ,筋芽細胞の継代培養のシミュレーションを行った.また,5層の筋芽細胞積層シートにおいて,シートの流動性ならびに混在する繊維芽細胞の局在性(棲み分け)について,実挙動から得られる情報を基に,計算を行い,システムバイオロジーを基盤とした組織形成シミュレータの構築の完成度を高め,各モジュール化を構築した.今後は,板状集塊や球状集塊についての混在する細胞の挙動特徴に基づく棲み分け機構の解明を行ってゆく.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of vertical cell fluidity in a multilayered sheet of skeletal myoblasts2012

    • 著者名/発表者名
      Kino-oka, et al
    • 雑誌名

      J.Biosci.Bioeng.

      巻: 113 ページ: 128-131

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2011.09.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of spatial cell distribution in multilayer sheet of human keratinocytes through a stereoscopic cell imaging system2011

    • 著者名/発表者名
      Kim, et al
    • 雑誌名

      J.Biosci.Bioeng.

      巻: 112 ページ: 289-292

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2011.05.015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehension of terminal differentiation and dedifferentiation of chondrocytes during passage cultures2011

    • 著者名/発表者名
      Nadzir, et al
    • 雑誌名

      J.Biosci.Bioeng.

      巻: 112 ページ: 395-401

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2011.06.005

    • 査読あり
  • [学会発表] 積層筋芽細胞シート内部における異種細胞の棲み分け挙動の解析2012

    • 著者名/発表者名
      織田将史ら
    • 学会等名
      化学工学会第77回年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120315-17
  • [学会発表] 異種細胞が混在する集塊における棲み分け挙動の解明2012

    • 著者名/発表者名
      大野翔太ら
    • 学会等名
      化学工学会第77回年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120315-17
  • [学会発表] 細胞密度の異なる積層筋芽細胞シート内における内皮細胞の三次元挙動解析2012

    • 著者名/発表者名
      趙瑛梓ら
    • 学会等名
      化学工学会第77回年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120315-17
  • [学会発表] 骨格筋由来筋芽細胞および繊維芽細胞混在継代培養におけるポピュレーション変化2012

    • 著者名/発表者名
      岸杏子ら
    • 学会等名
      化学工学会第77回年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120315-17
  • [学会発表] 移植を目指した筋芽細胞シートの新規品質評価法2011

    • 著者名/発表者名
      紀ノ岡正博
    • 学会等名
      第34回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      横浜(招待講演)
    • 年月日
      20111213-20111216
  • [学会発表] Novel Method for Quality Control of Myoblast Sheet Toward Clinical Transplantation2011

    • 著者名/発表者名
      Kino-oka M, et al
    • 学会等名
      2011 AlChE Annual Meeting
    • 発表場所
      Minneapolis(アメリカ)
    • 年月日
      20111016-20111021
  • [学会発表] Process and quality controls of myoblast sheet production2011

    • 著者名/発表者名
      Kino-oka M
    • 学会等名
      International Conference on Biofabrication 2011 in Toyama
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      20111006-20111008
  • [学会発表] 積層筋芽細胞シート内における内皮ネットワーク形成2011

    • 著者名/発表者名
      T. X. Ngoら
    • 学会等名
      第63回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20110926-28
  • [学会発表] 筋芽細胞シート中の血管内皮ネットワーク形成に対する薬剤添加の効果2011

    • 著者名/発表者名
      大澤尭輝ら
    • 学会等名
      第63回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20110926-28
  • [学会発表] 積層筋芽細胞シートにおけるサイトカイン生成能の解析2011

    • 著者名/発表者名
      岩橋淳ら
    • 学会等名
      第63回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20110926-28
  • [学会発表] 仮想空間における細胞積層シート内の異種細胞の空間的不均一性の表現2011

    • 著者名/発表者名
      大野翔太ら
    • 学会等名
      化学工学会第43回秋季大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20110914-16
  • [学会発表] 血管ネットワークを有する積層筋芽細胞シートの利用2011

    • 著者名/発表者名
      紀ノ岡正博
    • 学会等名
      第27回日本DDS学会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      20110609-20110610
  • [学会発表] 積層細胞シート内の流動2011

    • 著者名/発表者名
      紀ノ岡正博
    • 学会等名
      第34回日本バイオレロジー学会年会
    • 発表場所
      大阪(招待講演)
    • 年月日
      20110603-20110604
  • [学会発表] Manufacturing of Cell Sheet for Clinical Application2011

    • 著者名/発表者名
      Kino-oka M
    • 学会等名
      Italy in Japan 2011 Science, Technology and Innovation
    • 発表場所
      大阪(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-11
  • [図書] ものづくり技術からみる再生医療-細胞研究・創薬・治療-(シーエムシー出版)2011

    • 著者名/発表者名
      紀ノ岡正博
    • 総ページ数
      161-168
    • 出版者
      第8章再生医療のための研究に有用な培養装置・実験器具の開発

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公開日: 2013-06-26  

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