非侵襲的なオンデマンド培養細胞脱離技術の構築

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22656187
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物機能・バイオプロセス
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 福田 淳二 筑波大学, 数理物質系, 講師 (80431675)
• 研究分担者: 鈴木 博章 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20282337)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 医用化学工学 / 動物細胞培養 / 自己組織化単分子膜 / 透明電極 / バイオ関連機器 / 細胞チップ / マイクロアレイ

研究概要

本研究の目的は、顕微鏡観察下で任意の単一細胞を非侵襲的に脱離させる技術を確立することであった。そのために、透明な電極(ITO電極)上に接着した細胞を、短時間で電気化学的に脱離させる手法を確立した。次に、この電極をマイクロアレイ化し、顕微鏡下で位置特異的に電圧を印加できるシステムを構築し、シングル細胞の解像度で細胞を順次脱離できることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Tissue Engineering Based on Electrochemical Desorption of an RGD-Containing Oligopeptide (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Mochizuki, T. Kakegawa, T. Osaki, N. Sadr, NN. Kachouie, H. Suzuki, J. Fukuda
  • 雑誌名: Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine (IF=3.53)
  • DOI: DOI:10.1002/term.519
• [雑誌論文] On-chip diagnosis of subclinical mastitis in cows by electrochemical measurement of neutrophil activity in milk (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Kimura, J. Fukuda, A. Tajima and H. Suzuki
  • 雑誌名: Lab on a Chip (IF=6.26) 巻: 12 (7) ページ: 1309-15
  • DOI: DOI:10.1039/C2LC20952G
• [雑誌論文] Drug-eluting microarrays for cell-based screening of chemical-induced apoptosis (2011)
  • 著者名/発表者名: C. H. Kwon, I. Wheeldon, N. N. Kachouie, S. H. Lee, H. Bae, S. Sant, J. Fukuda, J. W. Kang, and A. Khademhosseini
  • 雑誌名: Analytical Chemistry (IF=5.87) 巻: 83 (11) ページ: 4118-25
  • DOI: DOI:10.1021/ac200267t
• [雑誌論文] Spatio-temporal detachment of single cell susing microarrayed transparent electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Fukuda, Y. Kameoka, H. Suzuki
  • 雑誌名: Biomaterials (IF=7.88) 巻: 32(28) ページ: 6663-9
  • DOI: DOI:10.1016/j.biomaterials.2011.05.068
• [雑誌論文] Khademhosseini, SAM-based cell transfer to photopatterned hydrogels for microengineering vascular-like structures (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Sadr, M. Zhu, T. Osaki, T. Kakegawa, Y. Yang, M. Moretti, J. Fukuda, A.
  • 雑誌名: Biomaterials (IF=7.88) 巻: 32(30) ページ: 7479-90
  • DOI: DOI:10.1016/j.biomaterials.2011.06.034
• [雑誌論文] Khademhosseini, Directed assembly of cell-laden microgels for building porous three-dimensional tissue constructs (2011)
  • 著者名/発表者名: F. Yanagawa, H. Kaji, Y. H. Jang, H. Bae, D. Yanan, J. Fukuda, H. Qi, A.
  • 雑誌名: Khademhosseini, Directed assembly of cell-laden microgels for building porous three-dimensional tissue constructs 巻: 97A (1) ページ: 93-102
  • DOI: DOI:10.1002/jbm.a.33034
• [雑誌論文] Hepatocytespheroid arrays inside microwells connected with microchannels (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Fukuda and K. Nakazawa
  • 雑誌名: Biomicrofluidics(IF=3.90) 巻: 5, 022205
  • DOI: DOI:10.1063/1.3576905
• [雑誌論文] Directed assembly of cell-Laden hydrogels for engineeringfunctional tissues (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Kachouie, Y. Du, H. Bae, M. Khabiry, A. F. Ahari, B. Zamanian, J. Fukuda, and A. Khademhosseini
  • 雑誌名: Organogenesis 巻: 6(4) ページ: 234-44
  • DOI: DOI:10.4161/org.6.4.12650
• [学会発表] 両性イオンペプチド分子層の還元脱離を利用した細胞組織の構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二、掛川貴弘、望月直人、大崎達哉、鈴木博章
  • 学会等名: 電気化学会第79回大会
  • 発表場所: アクトシティ浜松
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Surface Engineering for Rapid Cell Detachment by Using Electrochemical Desorption of a Zwitterionic Oligopeptide Layer (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kakegawa, H. Suzuki, J. Fukuda
  • 学会等名: MRS Fall Meeting & Exhibit 2011
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2011-12-01
• [学会発表] 電気化学的な細胞脱離技術を用いたティッシュエンジニアリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 望月直人、大崎達哉、掛川貴弘、鈴木博章、福田淳二
  • 学会等名: 第49回日本人工臓器学会大会
  • 発表場所: 都市センターホテル
  • 年月日: 2011-11-26
• [学会発表] 電気化学的な細胞脱離を利用した細胞シート回収技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 望月直人、鈴木博章、福田淳二
  • 学会等名: 第33回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都府民総合交流プラザ
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] 自己組織化単分子膜の電気化学還元脱離を用いた細胞脱離技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二、望月直人、掛川貴弘、鈴木博章
  • 学会等名: 第33回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都府民総合交流プラザ
  • 年月日: 2011-11-02
• [学会発表] Cell Detachment along with Electrical Cleavageof a Zwitterionic Oligopeptide Layer (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kakegawa, H. Suzuki, J. Fukuda
  • 学会等名: Biofabrication 2011
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] Microfluidic system for mastitic diagnosis based on superoxide secretion activity of neutrophils (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kimura, J. Fukuda, A. Tajima, H. Suzuki
  • 学会等名: Biofabrication 2011
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2011-10-08
• [学会発表] 細胞遊走試験のためのトランスフェクションアレイチップ (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎本詢子、藤田聡史、長崎玲子、鈴木博章、福田淳二
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 微細加工技術を利用した細胞培養チップ (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二
  • 学会等名: 第63回日本生物工学会大会(招待講演)
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] On-demand Detachment of Single Cells Using Microarrayed ITO Electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: J Fukuda, Y Kameoka, H Suzuki
  • 学会等名: Asian Biomaterials Congress
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2011-09-17
• [学会発表] 光架橋性ハイドロゲルを用いた血管網構築の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 大崎達哉、鈴木博章、福田淳二
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] Electrical Detachment of cells forEngineering Capillary-Like Structures in a Photocrosslinkable Hydrogel (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Osaki, T. Kakegawa, H. Suzuki & J. Fukuda
  • 学会等名: International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2011-09-01
• [学会発表] Electrical Detachment of cells for Engineering Capillary-Like Structures in a Photocrosslinkable Hydrogel (2011)
  • 著者名/発表者名: J Fukuda, Y Kameoka, H Suzuki
  • 学会等名: TERMIS-AP 2011
  • 発表場所: Singapore, Singapore
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Spatio-Temporal Cell Detachment from Culture Surface Using Microarrayed Transparent Electrodes (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Osaki, T. Kakegawa, N. Sadr, A.Khademhosseini, H. Suzuki & J. Fukuda
  • 学会等名: TERMIS-AP 2011
  • 発表場所: Singapore, Singapore
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] 自己組織化単分子膜の還元脱離を利用した細胞組織体の構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二,掛川貴弘,望月直人,大崎達哉,鈴木博章
  • 学会等名: 電気化学会第78回大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2011-03-31
• [学会発表] 電気化学細胞脱離を利用した血管様構築の作製技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二、大崎達哉、掛川貴弘、望月直人、鈴木博章
  • 学会等名: 第10回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 京王プラザホテル
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] 電気化学細胞脱離を利用したティッシュエンジニアリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 福田淳二
  • 学会等名: 日本動物実験代替法学会第23回大会
  • 発表場所: 北里大学
  • 年月日: 2011-03-02
• [学会発表] Fabrication of Thick Cell Sheet via Electrochemical Reactions on Porous Membrane Culture Substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Mochizuki, H. Suzuki, J. Fukuda
  • 学会等名: 2010 MRS Fall meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2010-11-29
• [学会発表] 電気化学的原理に基づく細胞シート回収技術 (2010)
  • 著者名/発表者名: 望月直人、鈴木博章、福田淳二
  • 学会等名: 第62回日本生物工学会
  • 発表場所: 宮崎シーガイア
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] Fabrication of Thick Cell Sheet via Electrochemical Reactions on Porous Membrane Culture Substrate (2010)
  • 著者名/発表者名: N. Mochizuki, H. Suzuki, J. Fukuda
  • 学会等名: TERMIS-AP 2010
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] Cell Detachment Along with Electrical Cleavage of a Zwitterionic Oligopeptide Layer (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Kakegawa, H. Suzuki, J. Fukuda
  • 学会等名: TERMIS-AP 2010
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 自己組織化オリゴペプチドを用いた細胞接着制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 掛川貴弘、鈴木博章、福田淳二
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] ITO電極を用いた電気化学的原理に基づく細胞脱離 (2010)
  • 著者名/発表者名: 亀岡典哲、鈴木博章、福田淳二
  • 学会等名: 化学工学会第42回秋季大会
  • 発表場所: 同志社大学
  • 年月日: 2010-09-08
• [備考]
  • URL: http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~szk_fkd_lab/index.html
• [産業財産権] Cell culture method and device (2011)
  • 発明者名: J Fukuda, H Suzuki, N Mochizuki, TKakegawa
  • 権利者名: University of Tsukuba
  • 産業財産権番号: PCT出願、PCT/JP2011/070533
  • 出願年月日: 2011-08-09
  • 外国