集積回路への細胞固定による生体反応の制御と検出

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22K19917
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分90:人間医工学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 樋口 ゆり子 京都大学, 薬学研究科, 教授 (40402797)
• 研究分担者: 新津 葵一 京都大学, 情報学研究科, 教授 (40584785)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2024-03-31
• キーワード: クリック反応 / 細胞固定 / 生体内微小環境

研究成果の概要

本研究では、細胞を治療薬放出および生体反応の受信が可能なマシンとみなし、集積回路やセンサーと双方向に情報を交換することを想定している。その実現には、生きている細胞を基板上に固定する方法、複数の種類の細胞を自在に配置できる技術、生体内微小環境に応答する仕組みを細胞に搭載する必要がある。クリック反応する官能基のペアを利用し、基板上へ細胞を自在に配置固定できた。さらに、正常組織と比べてがんや炎症組織ではサイトカイン濃度が高いというような微小環境に応答する遺伝子スイッチを作製した。

自由記述の分野

生体材料、医療薬学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で確立された細胞の配置固定法は、ガラス、金属などのマテリアルの表面と共有結合で安定に固定でき、また、独立して反応する官能基を組み合わせることで、複数の種類の細胞を自在に配置できる。この手法は、センサーへの固定、3D組織培養などへ展開が可能で研究開発の基礎を支える。微小環境応答遺伝子スイッチは、治療実験あるいは細胞治療への展開により新たな治療法の開発に繋がる。この研究は、学術的にも社会的にも大きな意義を持ち、今後の医療やバイオテクノロジーの発展に大きく貢献することが期待できる。