領域概要

マイクロ・ナノロボティクスを基盤として、in vitro環境で機能する3次元細胞システムを構築する「バイオアセンブラ」の超高速計測操作手法と組織機能発現の原理を解明する。

生体から取り出した細胞の物理的特性を超高速で計測し、細胞システム構築に有用な活性細胞を分離する「細胞特性計測制御」、複雑な形状の3次 元細胞システムを成型し組み立てる「3次元細胞システム構築」、作製された3次元細胞システムの増殖・分化誘導・形態形成制御と移植応答を解明し、in vitroで の機能解明と比較検証を行い再生医療への応用を図る「3次元細胞システム機能解明」の3つの研究項目を有機的に連携させ、医工学的に有用な形態と働きを持つ人工的な3次元細胞システムを創生する。

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研究内容

「in vitro環境における3次元細胞システム」を構築し、「医療応用に適した3次元組織」を創生し、さらに、それらが組織として働く「機能を解明」することによって、「再生医療の基盤技術を大幅に底上げ」する。そのために、以下の開発と解明を行う。

  • 生体から取り出した細胞を増殖させ、この中から組織構築に有用な活性細胞を超高速に分離する技術を確立する。細胞が持つ多面的な特性を理解し、この特性に着 目してマイクロ・ナノロボティクスを適用した世界最速の計測分離手法を提案する。
  • 組織として機能するための3次元細胞システム構造を解明し、複合組織系の構築から始め、最終的には酸素要求性の高い組織形成を視野に入れて、マイクロ・ナノロボティクスを適用した画期的な3次元細胞システム構築技術を提案する。
  • in vitro環境場で3 次元細胞システムを構築する過程で、多細胞系が増殖・分化・形態形成を始めるために必要な動的環境場の特徴を解明し、3次元細胞システムが組織として機能する仕組みを解明する。 上記3つをサイクルさせて、再生医療に有用な人工3次元細胞システムの創生と、そのための画期的マイクロ・ナノロボティクス応用計測制御技術を確立する。