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

开发智能电子片，建立高精度药效评价系统

• 批准号: 19J21529
• 负责人: 大矢 貴史
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J21529/
• 关键词: フレキシブルエレクトロニクス; 薬効評価システム; 生体情報計測; 創薬研究; 心筋細胞組織

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。

は, this study ヒ ト iPS cell origin of heart muscle cells か ら cropping し た heart muscle シ ー ト organization の moving な flapping に chase 従 し な が ら electric 気 physiology characteristic の review 価 が may な film エ レ ク ト ロ ニ ク ス シ ー ト を open 発 し, raw で heart muscle tissue in vitro の mechanics, electricity 気 physiological characteristics such as の マ ル チ パ ラ メ ト リ ッ ク な review 価 が may produce な The functional evaluation of science 価 system <s:1> development, the evaluation of および drug efficacy 価システム <s:1> と <s:1> て efficacy 検 検 discussion を practice った. Our の research に お い て, heart muscle in vitro シ ー ト organization の electric 気 physiology characteristic, 収 shrinkage characteristics の and measuring が may な シ ス テ ム を using し て, 薬 tonic の rush isn't the whole の tachycardia 価 に お い て important な タ ー ゲ ッ ト で あ る QT prolong の review 価, さ ら に は, excited - 収 shrink even masato に masato す る index の a つ と し て, company -mechanicalwindow comment 価が possible である とを とを actual evidence た た. The above content を paper submission を た た. ま た, ス マ ー ト エ レ ク ト ロ ニ ク ス シ ー ト の open 発 に masato し て は, マ イ ク ロ processing line を う こ と で, heart muscle シ ー ト organization と film エ レ ク ト ロ ニ ク ス の indiscrete sex が upward す る こ と が confirm さ れ, electric 気 physiology characteristic の 価 に も successful を し て い る. Indiscrete sex が upward を す る こ と で, ス マ ー ト エ レ ク ト ロ ニ ク ス シ ー ト で, between long-term に り heart muscle tissue の function evaluation 価 を す る こ と が may に な る. の between long-term training に よ り, ヒ ト iPS cell origin of heart muscle cells の is matured が promote さ れ, よ り の environment に nearly い state adults born の を の organization like と seaborne し た 薬 unseen review 価 が may に な る. Be interstate に line, between long-term cultivation を っ た heart muscle シ ー ト organization の electric 気 physiology characteristic の review 価 を line っ た と こ ろ, long-term の cultivate に よ っ て matured し て い る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

フレキシブルエレクトロニクス、バイオファブリケーション技術の融合による 高精度薬効評価システム・バイオポンプの開発

融合柔性电子与生物制造技术，开发高精度药效评价系统和生物泵

• 发表时间: 2019
• 作者: 大矢貴史，菊地鉄太郎;佐々木大輔;松浦勝久;清水達也;福田憲二郎;染谷隆夫;梅津信二郎
• 通讯作者: 梅津信二郎

超薄膜電極を利用したヒトiPS細胞由来心筋細胞の細胞外電位低侵襲モニタリング手法の開発

利用超薄膜电极开发人iPS细胞来源的心肌细胞细胞外电位的微创监测方法

• 发表时间: 2020
• 作者: 大矢貴史，大友春輝;菊地鉄太郎;佐々木大輔;松浦勝久;清水達也;福田憲二郎;染谷隆夫;梅津信二郎,
• 通讯作者: 梅津信二郎,

柔軟性を有するシリコーン薄膜のバイオセンサへの応用研究

柔性有机硅薄膜在生物传感器中的应用研究

• 发表时间: 2019
• 作者: 大矢貴史，菊地鉄太郎;佐々木大輔;松浦勝久;清水達也;福田憲二郎;染谷隆夫;梅津信二郎
• 通讯作者: 梅津信二郎

Simultaneous measurement of contractile force and field potential of dynamically beating human iPS cell-derived cardiac cell sheet-tissue with flexible electronics

使用柔性电子设备同时测量动态跳动的人 iPS 细胞来源的心脏细胞片组织的收缩力和场电位

• DOI: 10.1039/d1lc00411e
• 发表时间: 2021
• 期刊: Lab on a Chip
• 影响因子: 6.1
• 作者: Takashi Ohya;Haruki Ohtomo;Tetsutaro Kikuchi;Daisuke Sasaki;Yohei Kawamura;Katsuhisa Matsuura;Tatsuya Shimizu;Kenjiro Fukuda;Takao Someya;and Shinjiro Umezu
• 通讯作者: and Shinjiro Umezu

Investigation on the physical and electrical stability and cytotoxicity of ultra-thin bio sensor with chromium layer in culture medium

铬层超薄生物传感器在培养基中的物理、电学稳定性及细胞毒性研究

• 发表时间: 2020
• 作者: Takashi Ohya;Hayato Ogawa;Tetsutaro Kikuchi;Daisuke Sasaki;Tatsuya Shimizu;Katsuhisa Matsuura;Kenjiro Fukuda;Takao Someya;Shinjiro Umezu
• 通讯作者: Shinjiro Umezu