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研究テーマ

ライフサイエンス【創薬】

生物の個体応答をチップ上で再現
生物の個体応答をチップ上で再現マルチスループット多臓器デバイスの創薬応用●● 複数の臓器モデルを連結したマイクロ流体デバイスで動物実験を代替●●ヒト由来の培養細胞を用いた臓器モデルを用いてヒト固体への影響を評価●● 圧力駆動循環培養システムで多臓器デバイスをマルチスループット化概要多臓器デバイス(Body/Organs-on-a-chip システム)は、複数の臓器由来の細胞を連結し個体レベルでの複雑な応答を in vitro で再現する培養技術である。これは、薬物動態解析に必須な動物実験を invitro で実施できる動物実験代替法としての可能性を秘めており、近年急速に注目を集めている。我々は独自技術である圧力駆動型の循環培養システムをベースとした、マルチスループット多臓器デバイスを開発した。さらにこのデバイスを用いたモデルケースとして、肝臓と癌のモデル細胞連結培養系において、抗癌剤プロドラッグの影響を評価した結果についても示す。背景多臓器デバイス:複数の臓器を連結し、生体の個体応答をin vitroで再現する培養技術- ADMET(吸収・分布・代謝・排泄・毒性)を1個のデバイス上で評価可能。- ヒト由来の臓器モデル細胞が使えるため、種差の問題なく化合物を評価できる。独自の圧力駆動型循環培養システムで多臓器デバイスをマルチスループット化Marx, U. et al, Lab Chip, (2013)世界初のマルチスループット多臓器デバイス腸肝心圧力駆動循環培養 2臓器x8連:8種類の化合物を同時評価癌臓器モジュール血液循環回路2臓器x8連駆動装置培養チャンバー(4x4配置)搭載マイクロ流路設計4臓器x4連マイクロ流体デバイス加圧加圧Line 1→Line2ホルダー交互に加圧Line 2→Line1圧力駆動で容易にスループットを向上産業応用に向けた大きなアドバンテージ圧力駆動型マルチスループット多臓器デバイス人体の多臓器連関現象の再現:肝臓と癌の連結モデルによる抗癌剤プロドラッグの評価系肝臓モデル:HepG2(ヒト肝癌由来細胞株)癌モデル:HCT116(ヒト大腸癌由来細胞株)100 µM, 300µl/chamber細胞増殖 [-]癌癌細胞の増殖に対する抗癌剤プロドラッグの影響FT-肝臓薬剤:Tegafur(FT)200umCYP2A6Tegafur (FT)5-FUFT+モデル培養系肝臓モデル細胞内でプロドラッグが上記代謝を受け、癌モデル細胞内で薬効を発揮することが再現できた。癌単独肝+癌-FT +FT -FT +FT癌単独肝+癌肝臓癌癌● 関連技術分野:細胞、培養、創薬スクリーニング、安全性試験、微細加工● 連 携 先 業 種:製造業(医薬品)、製造業(化学)、製造業(精密機器)、製造業(機械)肝臓癌癌