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2016 年度 実績報告書

細胞折紙-折紙の折畳み技術を利用した細胞の3次元組織の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26286030
研究機関北海道大学

研究代表者

繁富 香織  北海道大学, 高等教育推進機構, 特任准教授 (90431816)

研究分担者 岩瀬 英治  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (70436559)
尾上 弘晃  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (30548681)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード折紙工学 / MEMS / 再生医療
研究実績の概要

本研究では、微細加工技術と細胞折紙工学の折り畳み技術を用いて、細胞の足場となるマイクロプレートを作製し、プレート上に細胞を培養した後に折り紙のように折ることにより、効率的に細胞の3次元立体構造を形成する手法と、細胞形状を能動的か立体的に変化させることができるマイクロアクティブ折紙デバイスを作製した。アクティブ折紙デバイスは、プレートに磁性体を埋め込み外部から磁場をかけることで、細胞を折り畳むタイミングを制御し、従来困難であった細胞培養課程での能動的な細胞の形状変化を可能にする。これにより細胞の立体的な形状変化と細胞の機能や分化に及ぼす影響を解明することになる。
H28年度では、細胞の3次元立体構造の作製では、マイクロプレート上に異なる種類の細胞を培養し、折り畳むことで、多細胞の3次元立体構造の作製に成功した。本研究では、NIH/3T3(繊維芽細胞)とHepG2(ヒト肝癌由来細胞)を用いて、立体的に共培養することで、平面状に共培養するより、HepG2のアルブミンの生成が増えることがわかった。細胞を立体的に共培養することは、細胞がより生体の環境に近い状態となり、細胞の機能を向上させることに重要であることがわかった(論文投稿中)。更に、マイクロプレート上に脂肪細胞より脱分化した幹細胞を培養し、プレートが折り畳まれ立体に培養されることで、平面で培養されるものに比べて、骨へ分化することがわかった。形状を変えることで、分化へ影響することがわかった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

新聞:読売新聞 朝刊 2017年2月19日、読売新聞 さっぽろライフマガジンZERO11 8月号2016年7月23日

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 医療分野への応用を目指した折り紙技術の最前線2017

    • 著者名/発表者名
      繁富(栗林)香織
    • 雑誌名

      折紙探偵団

      巻: 162 ページ: 13-15

  • [雑誌論文] 折り紙が命を救う2016

    • 著者名/発表者名
      繁富(栗林)香織
    • 雑誌名

      日本機械学会誌 2016

      巻: 119 ページ: 30-31

  • [雑誌論文] 細胞折紙と医療2016

    • 著者名/発表者名
      繁富(栗林)香織
    • 雑誌名

      生物工学 会誌2016

      巻: 5 ページ: 282-283

  • [学会発表] 折り紙の折り畳み技術を用いたものづくりへの挑戦 医療分野への応用2017

    • 著者名/発表者名
      繁富(栗林)香織
    • 学会等名
      ものづくりライフイノベーション 最先端科学技術融合セミナー第一回
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 招待講演
  • [学会発表] Observation of Mechanical Stimulus Effect on Cell Culture using Magnetically-Driven Structures2016

    • 著者名/発表者名
      Noriyuki Fukui, Kaori Kuribayashi-Shigetomi, Hiroaki Onoe, Eiji Iwase
    • 学会等名
      International Symposium on Micro-Nano Science and Technology 2016 (MNST2016)
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of 3D co-culture microstructures using MEMS and Origami folding techniques2016

    • 著者名/発表者名
      Kaori Kuribayashi-Shigetomi
    • 学会等名
      2016 Origami-Based Modeling and Analysis
    • 発表場所
      明治大学(東京都中野区)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Simple and rapid formation of 3D co-culture cell laden microstructures by using cell origami technique2016

    • 著者名/発表者名
      Q.He, T. Okajima, K.Kuribayashi-Shigetomi
    • 学会等名
      microTAs
    • 発表場所
      Dublin, Ireland
    • 年月日
      2016-10-09 – 2016-10-13
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞で折り紙をして自在に中空構造を作る2016

    • 著者名/発表者名
      繁富(栗林)香織
    • 学会等名
      日本分析化学会第65年次会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ流路内における細胞折紙技術を用いた3次元立体構造の構築2016

    • 著者名/発表者名
      繁富(栗林)香織, 何 倩
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-14
  • [図書] 3次元細胞システム設計論(組織工学ライブラリ-マイクロロボティクスとバイオの融合②)2016

    • 著者名/発表者名
      繁富(栗林)香織
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      コロナ社

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公開日: 2018-01-16  

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