誘電泳動を活用した真皮・表皮細胞からなる多階層マイクロ皮膚チップの創製

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24710145
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 宮田 昌悟 慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (70376515)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 多階層組織 / 真皮 / 表皮 / 誘電泳動 / 細胞チップ

研究概要

本研究では，交流電場下に細胞を配置することで細胞に泳動力を生じさせる誘電泳動現象に着目し，この現象を用いた細胞アセンブリ技術と試料液の導入の精細な制御システムを複合化することで，多段階での細胞の集積化を可能とする細胞アセンブリシステムを構築した．さらに，開発されたシステムを用いて真皮および表皮細胞の多階層集積化と細胞チップ化を実施した．この細胞チップを7日間培養したところ，多層を成す皮膚構造が再構築された．アルコールを用いた刺激試験に対しても，刺激応答性が確認できた．
以上，真皮・表皮細胞から構成される多階層培養皮膚エレメントの創製を実施し，薬効試験用の細胞チップとしての有効性を確認した．

研究成果

• [雑誌論文] 組織・細胞共培養モデルにおいて滑膜細胞の炎症反応が関節軟骨の力学特性に与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎慎也, 宮田昌悟
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集 巻: Vol.80,No.812 ページ: p.BMS0108
  • DOI: 10.1299/transjsme.2014bms0108
• [雑誌論文] 周期的圧縮刺激培養が再生軟骨組織の異方性に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥田祐也, 小西励, 宮田昌悟
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: Vol.79,No.801 ページ: 1736-1743
  • DOI: 10.1299/kikaic.79.1736
• [学会発表] Combined effect of compression and electrical stimuli simulating in vivo condition on material properties of tissue engineered cartilage (2014)
  • 著者名/発表者名: Yuta Ojima, Shogo Miyata
  • 学会等名: The 12th International Conference on Biomedical Engineering
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20141204-07
• [学会発表] Cell culture device for mesenchymal stem cells and control of differentiation to regenerate an interface of two tissues in a single-phase hydrogel (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshifumi Ohi, Shogo Miyata
  • 学会等名: The 12th International Conference on Biomedical Engineering
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 20141204-07
• [学会発表] Effect of Tension on Human Skin Fibroblast in Collagen Gel Simulating Wound Healing Process (2014)
  • 著者名/発表者名: Kaori Shikano, Shogo Miyata
  • 学会等名: 7th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: Boston (USA)
  • 年月日: 20140606-11
• [学会発表] High Throughput Cell Sorting Device Using Dielectrophoresis and Fluid-Induced Shear Force, Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuwa Takahashi, Shinya Takeuchi, Shogo Miyata
  • 学会等名: 2013 35^<th> Annual International Conference of the IEEE
  • 発表場所: Osaka (Japan)
  • 年月日: 20130703-07
• [学会発表] Separation method of blood constituents using dielectrophoresis and flow-induced shear force, Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC) (2013)
  • 著者名/発表者名: Minami Yamashita, shogo Miyata, Shinya Takeuchi, Hajime Inoue
  • 学会等名: 2013 35^<th> Annual International Conference of the IEEE
  • 発表場所: Osaka (Japan)
  • 年月日: 20130703-07
• [備考]
  • URL: http://www.miyata.mech.keio.ac.jp