2021 Fiscal Year Annual Research Report
細胞機能検出プローブを用いた３次元組織の動態・機能イメージング技術の開発
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20H04515
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
城 潤一郎 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (60511243)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山下 潤 京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (50335288)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | モレキュラービーコン / 生物機能検出 / 3次元組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、構築した3次元組織中の細胞の動態と機能を組織を生かしたままで連続的に見る、「3次元組織の動態・機能イメージング技術」を開発することである。本研究では、3次元ヒト心筋組織の成熟化刺激に対する動態・機能イメージング技術を開発し、その有効性を評価する。本研究を着実に遂行するため、3つの研究項目（①モレキュラービーコン（MB）の設計、②MBデリバリーの検討、および③3次元ヒト心筋組織に対する動態・機能イメージング）を設定した。今年度は、研究項目①および②を実施した。
研究項目①では、設計したヒトiPS細胞由来心筋細胞および間葉系細胞を機能的に特徴づけるmRNAを検出するMBをカチオン化ゼラチンナノ粒子を用いて単層細胞へ導入することで、ヒトiPS細胞由来心筋細胞および間葉系細胞に対するMBのデリバリー能およびMBの細胞内mRNA検出能を調べた。試験管レベルでは特異性の高かったMBが、細胞内レベルでは特異性が低くなった。複数種のMBを作製すること、および種々の細胞のmRNAレベルを再確認し、この問題点の解決を試みているところである。
研究項目②では、カチオン化ゼラチンナノ粒子を用いて、細胞シートのMBデリバリーの最適化を試みている。
今後は、引き続き、研究項目①において、3次元ヒト心筋組織を構成する細胞（心筋細胞、間葉系細胞）の機能を検出するモレキュラービーコンの設計、評価を行うとともに、研究項目③において3次元ヒト心筋組織に対する動態・機能イメージングを試みる。また、研究項目②において、3次元組織へのMBデリバリーに対してその有効性・汎用性を確認するため、3次元ヒト心筋組織以外の3次元組織に対するMBデリバリーについても検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ヒトiPS細胞由来心筋細胞および間葉系細胞に対するMBの細胞内mRNA検出特異性が低いという問題点が発生し、当初の予定通り研究が進捗していないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
複数種のMBを作製すること、および種々の細胞のmRNAレベルを再確認することで問題点の解決を図る。加えて、3次元ヒト心筋組織以外の3次元組織に対するMBデリバリーについても検討する予定である。
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