高精度薬効評価システム確立のためのスマートエレクトロニクスシートの開発

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本研究は、ヒトiPS細胞由来心筋細胞から作製した心筋シート組織の動的な拍動に追従しながら電気生理学的特性の評価が可能な薄膜エレクトロニクスシートを開発し、生体外で心筋組織の力学的特性、電気生理学的特性等のマルチパラメトリックな評価が可能な生理学的機能評価系の開発、および薬効評価システムのとしての有効性の検討を行った。今年度の研究において、生体外心筋シート組織の電気生理学的特性、収縮特性の同時計測が可能なシステムを利用して、薬剤の催不整脈性の評価において重要なターゲットであるQT延長の評価、さらには、興奮-収縮連関に関する指標の一つとして、Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｗｉｎｄｏｗの評価が可能であることを実証した。以上の内容を論文投稿をした。また、スマートエレクトロニクスシートの開発に関しては、マイクロ加工を行うことで、心筋シート組織と薄膜エレクトロニクスの密着性が向上することが確認され、電気生理学的特性の評価にも成功をしている。密着性が向上をすることで、スマートエレクトロニクスシート上で、長期間に渡り心筋組織の機能評価をすることが可能になる。長期間の培養により、ヒトiPS細胞由来心筋細胞の成熟化が促進され、より大人の生体内の環境に近い状態の組織を対象とした薬効評価が可能になる。実際に、長期間培養を行った心筋シート組織の電気生理学的特性の評価を行ったところ、長期間の培養によって成熟化していることが示唆された。