探針型の顕微鏡でチップ内の血管機能を可視化 ～生体模倣システムの新たな計測法を開発～

探針型の顕微鏡でチップ内の血管機能を可視化～生体模倣システムの新たな計測法を開発～

2021年8月20日 11:00 | プレスリリース・研究成果

【本学研究者情報】

〇学際科学フロンティア研究所　新領域創成研究部　助教　梨本裕司
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

新たな細胞培養法として、微小流体デバイスを用いた生体模倣システム（MPS）が注目されている。しかし、MPSのセンシングシステムの開発は十分に進んでいなかった。
本研究グループは、血管のMPSをモデルとして、探針型の顕微鏡（走査型プローブ顕微鏡）を用いた新たなMPSの評価系を検証し、報告した。
今回示した解析手法を、様々なMPS（肺、神経など）へ展開することで、従来取得できなかった細胞の機能に関するデータが取得可能であると期待される。

【概要】

微小な流体デバイス内で、ヒトの組織構造を再構築する試みが盛んです。生体模倣システム（Microphysiological system，MPS）、またはorgan-on-a-chipと呼ばれるこの手法では、ヒト体内の細胞応答も高精度な評価が可能です。しかし多くの研究は、「組織構造をどのように模倣するか」に注力しており、構築したMPSを評価するためのセンシングシステムの開発は遅れていました。

東北大学学際科学フロンティア研究所の梨本裕司助教、大学院工学研究科の珠玖仁教授、大学院環境科学研究科の阿部充里さん（元大学院生）、藤井遼太さん（元大学院生）らの研究グループは、金沢大学ナノ生命科学研究所の高橋康史教授、スペインのInstitute for Bioengineering of CataloniaのJavier Ramon Azon教授らと共同で、走査型プローブ顕微鏡の一種である、走査型電気化学顕微鏡（SECM）、走査型イオンコンダクタンス顕微鏡（SICM）を用い、MPS内に構築した血管モデルの細胞機能の透過性や形状を取得するセンシング法の開発に成功しました。本研究成果は、生体医工学分野の国際的な学術誌である『Advanced Healthcare Materials』にて、2021年8月20日（日本時間）に掲載されます。