A01班:細胞特性計測制御

超高速マイクロ・ナノロボット技術を用いて細胞特性を計測し、3次元細胞システム形成に有用な活性細胞や希少細胞を超高速に分離するための方法論を確立し、体系化する。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開発し、医療への応用を目指す。

研究項目 研究代表者氏名 所属など 専門分野 計画研究名
A01-1 新井 史人
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名古屋大学
教授
A01班班長
マイクロ・
ナノメカトロニクス
超高速操作による細胞計測と
自律誘導モニタリング
A01-2 金子 真
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大阪大学教授 メカトロニクス工学 超高速細胞システム特性計測
A01-3 中内 啓光
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東京大学
医科学研究所
教授
幹細胞生物学 循環極少数細胞を標的とする
閉鎖系高速細胞解析分離装置の開発

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A02班:3次元細胞システム構築

研究項目A02班(組立班)は「3次元細胞システム構築」を課題としている。 本組立班では,超高速マイクロ・ナノロボット技術を用いて細胞を線・面・立体形状に形成し、積層・ロール・折りたたみなどの手法を適用して多様な3次元細胞システムを組み立て構築するための方法論を確立し、体系化することを目的としている。 本組立班のテーマとしては、超高速微細操作技術を用いた3次元細胞システム構築(新井 健生)、ナノスケール超高速細胞選別・操作に基づく3次元細胞システムの超高速アセンブリ(福田 敏男)、フルイディクスを駆使する高速細胞アセンブリ(関 実)、MEMSを利用した細胞の3次元組織構築(竹内 昌治)となっている。 さらには、A01、A03班とも有機的に連携しながら研究を進める。

公募研究では、高速3次元細胞システム構築の独創的な方法論や、具体的な組織をターゲットとした組立法などの提案を期待している。 軟組織や硬組織をターゲットとする計画研究との具体的連携を視野に入れた、特に若手研究者による意欲的な提案が望まれる。

研究項目 研究代表者氏名 所属など 専門分野 計画研究名
A02-1 新井 健生
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大阪大学
教授
A02班班長
ロボット工学 超高速微細操作技術を用いた
3次元細胞システム構築
A02-2 福田 敏男
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名古屋大学
教授
ロボット工学
マイクロ・
ナノシステム工学
ナノスケール超高速細胞選別・
操作に基づく3次元細胞
システムの超高速アセンブリ
A02-3 関 実
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千葉大学
教授
生物化学工学 フルイディクスを駆使する
高速細胞アセンブリ
A02-4 竹内 昌治
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東京大学
教授
マイクロ流体
デバイス
MEMSを利用した細胞の
3次元組織構築

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A03班:3次元細胞システム機能解明

本班では、A01班、A02班が開発した諸技術を活用して作製した再構成3次元組織の機能を、培養系および実験動物への移植により定量的な評価を行うともに、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。 具体的には,肝臓などの軟組織と骨などの硬組織をターゲットとし、パターン化共細胞培養表面による共細胞培養シート作製とこれを積層化した3次元組織構造体の作製を行い、共焦点レーザー走査顕微鏡、ライブセルイメージング装置、免疫組織学的な検討により再構成3次元組織と生体組織の類似性や機能発現を定量的に評価し、免疫不全マウス等への移植による生体内での再構成成熟化過程、血管導入過程を明らかにする。

さらに、これまで困難であった肝臓・骨形成環境における物理化学的プロセスの計測、細胞が集団として協調することで初めて発現する複雑な生理機能の発現メカニズムについても解明する。これらの技術を開発し医療応用への促進を目指す。

研究項目 研究代表者氏名 所属など 専門分野 計画研究名
A03-1 大和 雅之
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東京女子医科大学
教授
A03班班長
再生医療
幹細胞生物学
肝臓等複雑化組織の構築と
機能解明
A03-2 鈴木 治
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東北大学
教授
石灰化と
骨再生
骨ミネラリゼーション
プロセスの解明と硬組織構築