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事業内容

細胞培養技術

最先端の医療で使われている細胞医薬品でも、製造方法は100年来変わらない極めて古典的なものに頼っているのが現状です。その結果、細胞医薬品は非常に高額で少量しか生産できないという課題を抱えています。私たちはファイバ技術を用いて、培養を飛躍的に効率化するシステムの開発に取り組んでいます。
 

創薬支援ツール

現在、薬剤開発における効能・安全性評価では多くの動物実験が行われていますが、ヒトと実験動物では薬剤に対する反応が異なるため、実用化されてからの副作用の発生を防ぎきれないだけでなく、動物愛護の観点からも問題視されています。ヒトiPS細胞由来の組織を利用すれば、新薬開発を劇的に効率化できる可能性があります。現状では人工的に作製した三次元組織が十分な機能を持たないことや、安定して製造・保存できないことが課題となっていますが、私たちはこれらの技術課題を解決できる創薬支援ツールを開発しています。
 

基盤技術

細胞ファイバは、直径数百マイクロメートルのゲルチューブに内包された細胞および細胞外マトリクスから成る構造体です。細胞種と細胞密度、細胞外マトリクスの種類を自在に調節可能であり、生体に類似した構造と機能が得られます。また、内部の細胞凝集体は外殻のゲルチューブにより大きさが一定に保たれ、周囲のストレスから保護されています。これらの特長から、細胞をまるで機械の部品のように扱うことが可能になっています。
 
我々は細胞ファイバ技術を産業応用するための基盤技術の開発に取り組んでおり、細胞ファイバの量産化を可能にするデバイスを開発しました。
 

論文

    • Kazuhiro Ikeda, Shogo Nagata, Teru Okitsu, and Shoji Takeuchi: Cell fiber-based three-dimensional culture system for highly efficient expansion of human induced pluripotent stem cells, Scientific Reports vol. 7, 2850, 2017
    • Minghao Nie and Shoji Takeuchi: Microfluidics based synthesis of coiled hydrogel microfibers with flexible shape and dimension control, Sensors & Actuators: B. Chemical, vol. 246, pp. 358–362, 2017
    • Fumisato Ozawa, Teru Okitsu, and Shoji Takeuchi: Improvement in Mechanical Properties of Cell-Laden Hydrogel Microfibers Using Interpenetrating Polymer Network, ACS Biomaterials Science & Engineering, vol. 3 (3), pp. 392–398, 2017
    • Hiroaki Onoe, Midori Kato-Negishi, Akane Itou and Shoji Takeuchi: Differentiation Induction of Mouse Neural Stem Cells in Hydrogel Tubular Microenvironments with Controlled Tube Dimensions, Advanced Healthcare Materials, vol. 5(9), pp. 1104–1111, 2016
    • Amy Y. Hsiao, Teru Okitsu, Hiroki Teramae, and Shoji Takeuchi: 3D Tissue Formation of Unilocular Adipocytes in Hydrogel Microfibers, Advanced Healthcare Materials, vol. 5(5), pp. 548–556, 2016
    • Yuya Morimoto, Amy Y. Hsiao, and Shoji Takeuchi: Point, Line and Plane-shaped Cellular Constructs for 3D Tissue Assembly, Advanced Drug Delivery Reviews, vol. 95, pp. 29-39, 2015 (review paper)
    • Keiko Sugai, Soraya Nishimura, Midori Kato-Negishi, Hiroaki Onoe, Shintaroh Iwanaga, Yoshiaki Toyama, Morio Matsumoto, Shoji Takeuchi, Hideyuki Okano, and Masaya Nakamura: Neural Stem/Progenitor Cell-Laden Microfibers Promote Transplant Survival in a Mouse Transected Spinal Cord Injury Model, Journal of Neuroscience Research, vol. 93(12), pp. 1826–1838, 2015
    • Soichiro Tottori and Shoji Takeuchi: Formation of liquid rope coils in a coaxial microfluidic device, RSC Advances, vol. 5, pp. 33691-33695, 2015
    • Amy Y. Hsiao, Teru Okitsu, Hiroaki Onoe, Mahiro Kiyosawa, Hiroki Teramae, Shintaroh Iwanaga, Tomohiko Kazama, Taro Matsumoto, Shoji Takeuchi: Smooth Muscle-like Tissue Constructs with Circumferentially Oriented Cells Formed by the Cell Fiber Technology, Plos ONE, 10(3):e0119010, 2015
    • Hiroaki Onoe and Shoji Takeuchi: Cell-laden microfibers for bottom-up tissue engineering, Drug Discovery Today, vol. 20(2), pp. 236–246, 2015 (review paper)
    • Hiroaki Onoe, Teru Okitsu, Akane Itou, Midori Kato-Negishi, Riho Gojo, Daisuke Kiriya, Koji Sato, Shigenori Mirua, Shintaroh Iwanaga, Kaori Kuribayashi-Shigetomi, Yukiko Matsunaga, Yuto Shimoyama, and Shoji Takeuchi: Metre-long Cell-laden Microfibres Exhibit Tissue Morphologies and Functions, Nature Materials, vol.12, pp. 584–590, 2013 , highlighted in LOC
    • Kayoko Hirayama, Teru Okitsu, Hiroki Teramae, Daisuke Kiriya, Hiroaki Onoe and Shoji Takeuchi: Cellular building unit integrated with microstrand-shaped bacterial cellulose, Biomaterials, vol. 34, pp. 2421-2427, 2013