拍動する心筋細胞シートを用いた伸縮性多点電極アレイによる薬物反応の評価
【研究分野】電子デバイス・電子機器
【研究キーワード】
バイオエレクトロニクス / 生体適合性 / 心筋細胞 / 細胞シート / ナノメッシュセンサ / 伸縮性センサ / 有機電気化学トランジスタ / センサシステム / ビッグデータ / フレキシブルデバイス / 有機トランジスタ / アナログ集積回路
【研究成果の概要】
本研究では、創薬における心臓への副作用を定量的に評価することを目的とし、伸縮性センサを駆使して、拍動する心筋細胞シートの活動電位を長期間に渡って高空間・高時間分解能で計測する手法を確立した。超柔軟性と高耐久性を両立したナノファイバ型メッシュ構造センサと超薄膜型センサを用いることで、ダイナミックに拍動する心筋細胞シートにおける活動電位の分布や力学特性の計測及び投薬による影響の定量的な評価に成功した。
【研究の社会的意義】
本研究により、多角的かつ実際に近い模擬環境で薬物反応を評価できるため、創薬への応用が期待される。また再生医療の分野においてES/iPS細胞から作った心筋細胞・組織の成熟度を定量的に評価する手法に活用できると期待される。さらに、心筋細胞のみでなく、伸縮性センサとバイオインターフェースにおける知見は、多様な分野において極めて重要であり、工学、材料・化学、物理、バイオに渡る学際領域での波及効果が期待できる。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 関野 正樹 | 東京大学 | 大学院工学系研究科(工学部) | 教授 | (Kakenデータベース) |
| 横田 知之 | 東京大学 | 大学院工学系研究科(工学部) | 准教授 | (Kakenデータベース) |
| 福田 憲二郎 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 開拓研究本部 | 専任研究員 | (Kakenデータベース) |
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【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31
【配分額】204,230千円 (直接経費: 157,100千円、間接経費: 47,130千円)