梨本 裕司27Yuji NASHIMOTO馬渡 和真28Kazuma MAWATARI血管を備えた癌モデルの再構築とその代謝活性の定量評価にむけた新規マイクロデバイスの構築（2019採択）Quantitative evaluation of a tumor spheroid with a perfusable vascular network using the electrochemical technique(Project 2019)化学・生命科学のための極微小空間（10-100nm）溶液構造解析法（2019採択）Structural analysis of solution in 10-100nm space for chemstry and life science(Project 2019)35本研究提案では，血管網を有する細胞凝集体（スフェロイド）の代謝活性をリアルタイムに評価する新規の培養システムの開発を目指した．本目的の達成のため，血管網を構築するマイクロ流体デバイスと，電気化学的なスフェロイドの代謝計測システムの構築を行った．新たに設計したマイクロ流体デバイス内で良好に血管形成が誘導可能なことを確認した．さらに，線維芽細胞スフェロイドを培養した結果，線維芽細胞スフェロイドへ向かう血管が形成でき，血管網を有するスフェロイドが構築できた．このマイクロ流体デバイス内で，走査型電気化学顕微鏡による酸素代謝計測を検証したところ，生きたスフェロイドの酸素代謝活性の良好な評価を可能とした．In this study, we developed a novel analytical platform to quantitate metabolic activities of a vascularized multicellular aggregate, spheroid in situ. We constructed a microfluidic device to induce a vascular formation toward a spheroid and an electrochemical analytical tool to evaluate the oxygen metabolism of a spheroid. In the newly designed microfluidic device, a vascular network was successfully formed. In addition, when a fi-broblast spheroid was cultured in the microfluidic device, the vascular network migrated toward the fibroblast spheroid and connected with the spheroid. In the microfluidic device, the oxygen metabolic activity was suc-cessfully evaluated using scanning electrochemical microscopy.孤立分子から通常の液体への移行空間である10-100nm空間の溶液はさまざまな領域で用いられており，これら超微小空間の溶液物性や溶液構造は，化学や生命科学に重要である．しかし，実験の観点からは空間が小さすぎ，理論計算の観点からは大きすぎてスーパーコンピューターでも計算困難で，実験・理論両面からこれまで研究困難であった．そこで，本申請では，申請者らが独自に構築してきたナノ流体の研究手法（ナノ加工技術や流体制御技術）を展開して，微小空間の化学と生命科学の重要な研究手法としてナノ溶液X線回折デバイスを開発することを目的とする．The 10-100 nm space is a transient area where individual molecules changes to liquid, and the liquid in the space is utilized in various fields. And the liquid properties and liquid structures are very important for chem-istry and life sciences. However, the research in the space has been very difficult because the space is too small for experiments and too large to simulate even by a supercomputer. In this study, we develop a nano X-ray diffractometry using our original methodologies (nano-fabrication and nanofluidic control methods) as an important research tool for chemistry and life sciences in the ultrasmall space.
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