Creation of cardiac hybrid devices

本研究の目的は、長期間の心筋細胞組織内部の精密な評価を行うことである。新薬開発において、心臓組織における薬効評価、心毒性の評価は極めて重要な課題である。特に、組織内部にローカルに発生する問題の早期検出が重要である。これまでこのように組織内部を正確に評価することができなかったため、新薬開発のステージを上げなければ、問題が顕在化することはなかった。しかし、本研究で取り組んだ評価手法をさらに発展することによって、早い段階で副作用を発見することが可能になるため、新薬開発にかかる開発費用の大幅低減が期待できる。また、心臓に直接貼り付けた組織から、AEDのような電気刺激を与えることで、不整脈を検知した時に自ら電気刺激を与え、不整脈を取り除く（治す）ことが可能になる。このことは、構築した数値解析結果から実施可能なことを確認した。組織内の細胞外電位の伝播を正確にシミュレーションする数値解析アルゴリズムを構築した。組織内部に存在する線維芽細胞の比率が増えることによって、２次元解析においても、３次元解析においても、致死性不整脈であるTdPが発生することを確認した。さらに線維芽細胞の比率を増やすことによって、自然に不整脈が組織から消滅しないことを確認した。この結果は、実際の結果と定性的に一致することを確認した。さらには、スパース的に取得した解析結果を用いて、測定点の間の電位の様子をある程度予測できることを確認した。

本研究の目的は、長期間の心筋細胞組織内部の精密な評価を行うことである。新薬開発において、心臓組織における薬効評価、心毒性の評価は極めて重要な課題である。特に、組織内部にローカルに発生する問題の早期検出が重要である。これまでこのように組織内部を正確に評価することができなかったため、新薬開発のステージを上げなければ、問題が顕在化することはなかった。しかし、本研究で取り組んだ評価手法をさらに発展することによって、早い段階で副作用を発見することが可能になるため、新薬開発にかかる開発費用の大幅低減が期待できる。また、心臓に直接貼り付けた組織から、AEDのような電気刺激を与えることで、不整脈を検知した時に自ら電気刺激を与え、不整脈を取り除く（治す）ことが可能になる。このことは、構築した数値解析結果から実施可能なことを確認した。組織内の細胞外電位の伝播を正確にシミュレーションする数値解析アルゴリズムを構築した。組織内部に存在する線維芽細胞の比率が増えることによって、２次元解析においても、３次元解析においても、致死性不整脈であるTdPが発生することを確認した。さらに線維芽細胞の比率を増やすことによって、自然に不整脈が組織から消滅しないことを確認した。この結果は、実際の結果と定性的に一致することを確認した。さらには、スパース的に取得した解析結果を用いて、測定点の間の電位の様子をある程度予測できることを確認した。