氏名

タケダ ナオヤ

武田 直也

職名

教授 (https://researchmap.jp/read0078592/)

所属

(先進理工学部)

プロフィール

1995年 日本学術振興会 特別研究員(DC1) 1998年 日本学術振興会 特別研究員(PD) 2001年 東京女子医科大学 先端生命医科学研究所 助手 ((兼)脳神経外科 助手) 2004年 早稲田大学 先端科学・健康医療融合研究機構 生命医療工学研究所 講師 2005年 早稲田大学 先端科学・健康医療融合研究機構 生命医療工学インスティテュート 助教授 2007年 早稲田大学 理工学術院 先進理工学部 生命医科学科 准教授 2018年 早稲田大学 理工学術院 先進理工学部 生命医科学科 教授

連絡先

メールアドレス

メールアドレス
ntakeda@waseda.jp

住所・電話番号・fax番号

住所
〒162-8480東京都 新宿区若松町2-2 TWIns 早稲田大学先端生命医科学センター
電話番号
03-5369-7323
fax番号
03-5369-7323

URL等

WebページURL

http://www.waseda.jp/sem-takeda/index.html(武田研究室トップページ)

http://researchers.waseda.jp/profile/ja.a6a0cbb9c044b614b03dcd2e4c1b68d4.html(早稲田大学 研究者デ―タベース)

研究者プロファイリング(Pure)
Scival
研究者番号
60338978
ORCID ID
0000-0003-1088-2492

本属以外の学内所属

兼担

理工学術院(大学院先進理工学研究科)

研究院(研究機関)/附属機関・学校(グローバルエデュケーションセンター)

学内研究所等

東日本大震災復興研究拠点・先端環境医工科学研究所

研究所員 2011年-2013年

欧州バイオメディカルサイエンス研究所

研究所員 2012年-2012年

欧州バイオメディカルグリーンサイエンス研究所

研究所員 2012年-2014年

ライフサポートイノベーション研究所

研究所員 2014年-2014年

欧州バイオメディカルグリーンサイエンス研究所

プロジェクト研究所所長 2015年-2016年

グローバルバイオメディカルグリーンサイエンス研究所

研究所員 2017年-2017年

グローバルバイオメディカルグリーンサイエンス研究所

研究所員 2017年-2018年

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

ライフサポートイノベーション研究所

研究所員 2015年-2019年

ライフサポートイノベーション研究所

研究所員 2019年-

学歴・学位

学歴

-1993年 東京大学 工学部 工業化学科
1993年-1998年 東京大学 大学院工学系研究科 化学生命工学専攻
-2007年 早稲田大学 大学院アジア太平洋研究科 経営学専攻(専門職)

学位

博士(工学) 課程 東京大学 生体関連化学

経営学修士(専門職) 課程 早稲田大学 経営学

経歴

2007年-2018年早稲田大学理工学術院 先進理工学部 生命医科学科准教授
2005年-2007年早稲田大学先端科学・健康医療融合研究機構 生命医療工学インスティテュート助教授
2004年-2005年早稲田大学先端科学・健康医療融合研究機構 生命医療工学研究所講師
2001年-2004年東京女子医科大学先端生命医科学研究所助手
2001年-2004年東京女子医科大学脳神経外科(兼) 助手
1995年-1998年日本学術振興会特別研究員(DC1)
1998年-2001年日本学術振興会特別研究員(PD)

所属学協会

日本バイオマテリアル学会 評議員

日本化学会

高分子学会

日本再生医療学会

日本神経科学学会

日本DDS学会

日本人工臓器学会

未踏科学技術協会 インテリジェント・ナノ材料研究会 企画幹事

委員歴・役員歴(学外)

2015年-日本バイオマテリアル学会評議員
2006年-2012年日本バイオマテリアル学会評議員
2010年-未踏科学技術協会 インテリジェント・ナノ材料研究会企画幹事
2002年-(一財)マイクロマシンセンター国内外技術動向調査委員会委員

受賞

高分子学会広報委員会パブリシティ賞

2017年授与機関:高分子学会広報委員会

タイトル:チキソトロピー性セルロースゲルを培養場とした多層ファイバー中での筋管形成

受賞者(グループ):今任 景一、米田 憲司、田中 智、武田 直也

早稲田大学ティーチングアワード

2017年授与機関:早稲田大学

タイトル:有機化学A

受賞者(グループ):武田 直也

Bio4Apps 2017 Best Award

2017年授与機関:International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS & Applications (Bio4Apps 2017)

受賞者(グループ):丸山将夫

優秀ポスター発表賞

2017年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第7回CSJ化学フェスタ2017

受賞者(グループ):米田 憲司

優秀ポスター発表賞

2017年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第7回CSJ化学フェスタ2017

受賞者(グループ):丸山 将夫

第66回高分子討論会 優秀ポスター賞

2017年授与機関:高分子学会

受賞者(グループ):中島 英和

Poster Award

2017年授与機関:The 2nd International Symposium on Bio-Therapeutics Delivery

受賞者(グループ):宿輪 理紗

優秀ポスター発表賞

2016年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第6回CSJ化学フェスタ2016

受賞者(グループ):長田 和歩

優秀ポスター発表賞

2016年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第6回CSJ化学フェスタ2016

受賞者(グループ):町田 奈穂

優秀ポスター発表賞

2016年

タイトル:―日本化学会秋季事業― 第6回CSJ化学フェスタ2016

受賞者(グループ):尾﨑 愛

第65回高分子討論会 優秀ポスター賞

2016年授与機関:高分子学会

受賞者(グループ):田中 啓太

第65回高分子討論会 優秀ポスター賞

2016年授与機関:高分子学会

受賞者(グループ):宿輪 理紗

第25回インテリジェント材料・システムシンポジウム 奨励賞第25回インテリジェント材料・システムシンポジウム 奨励賞

2015年授与機関:未踏科学技術協会 インテリジェント材料・システム研究会

受賞者(グループ):尾﨑 愛

第37回日本バイオマテリアル学会大会ハイライト発表

2015年授与機関:日本バイオマテリアル学会

受賞者(グループ):尾﨑 愛

Excellent Poster Presentation Award

2015年授与機関:The International Symposium on Nanoarchitectonics for Mechanobiology

受賞者(グループ):猿渡 未来

最優秀ポスター発表賞

2015年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第5回CSJ化学フェスタ2015

受賞者(グループ):増田 健一

優秀ポスター発表賞

2015年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第5回CSJ化学フェスタ2015

受賞者(グループ):何 迪

優秀ポスター発表賞

2015年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第5回CSJ化学フェスタ2015

受賞者(グループ):猿渡 未来

早稲田大学ティーチングアワード

2014年授与機関:早稲田大学

タイトル:分析化学A

受賞者(グループ):武田 直也

優秀ポスター発表賞

2014年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第4回CSJ化学フェスタ2014

受賞者(グループ):榑林 哲也

優秀ポスター発表賞

2013年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第3回CSJ化学フェスタ2013

受賞者(グループ):中村 雄太郎

Bio4Apps 2013 Best Award

2013年授与機関:International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2013 & 5th Sensing Biology Symposium

受賞者(グループ):奥 仁美

Biotechnology and Bioengineering, Top 50 Reviewers of 2012

2012年

受賞者(グループ):Naoya Takeda

ICBS2013 Biomaterials Science Poster Prize (sponsored by RSC Publishing)

2012年授与機関:2nd International Conference on Biomaterials Science (ICBS2013)

受賞者(グループ):坪倉 彩

優秀ポスター発表賞

2012年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第2回CSJ化学フェスタ2012

受賞者(グループ):坪倉 彩

第21回インテリジェント材料/システムシンポジウム&第6回バイオ・ナノテクフォーラムシンポジウム、奨励賞

2011年授与機関:未踏科学技術協会 インテリジェント材料・システム研究会

受賞者(グループ):田村 健一

優秀ポスター発表賞

2011年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第1回CSJ化学フェスタ2011

受賞者(グループ):川岸 祥史

優秀ポスター発表賞

2011年授与機関:―日本化学会秋季事業― 第1回CSJ化学フェスタ2011

受賞者(グループ):田村 健一

第27回松籟科学技術振興財団研究助成

2009年授与機関:松籟科学技術振興財団

タイトル:細胞の分化・極性を制御するナノ構造化高分子培養基板システムの構築

受賞者(グループ):武田 直也

取材ガイド

カテゴリー
工学
専門分野
バイオマテリアル、高分子化学、細胞・組織工学
キーワード
機能性高分子材料、ソフト界面、三次元再生組織構築

その他基本情報

[1] (財)カシオ科学振興財団研究協賛事業,「神経筋接合部により運動機能を制御するin vitro再生骨格筋組織の構築」,2011/11/1〜2013/10/31. [2] (財)松籟科学技術振興財団・2009年度研究助成,「細胞の分化・極性を制御するナノ構造化高分子培養基板システムの構築」,2010/4/1〜2011/3/31. [3] (財)熊谷科学技術振興財団・平成16年度試験研究助成,「温度応答性高分子を基盤としたインテリジェントな遺伝子デリバリーシステムの構築とその応用」,2004/9/1〜2006/3/31.

研究分野

キーワード

バイオマテリアル、機能性高分子材料、ソフト界面、細胞・組織工学、再生医療、Bio-MEMS

科研費分類

複合領域 / 人間医工学 / 生体医工学・生体材料学

化学 / 複合化学 / 高分子化学

総合理工 / ナノ・マイクロ科学 / ナノバイオサイエンス

化学 / 材料工学 / 薄膜・表面界面物性

工学 / 材料工学 / 構造・機能材料

研究テーマ履歴

マイクロ・ナノバイオテクノロジーおよびバイオ界面技術による細胞操作と生体医療工学への応用

研究テーマのキーワード:バイオマテリアルと細胞とのバイオ界面操作、バイオMEMS/バイオNEMS、単一細胞操作

個人研究

論文

Photoresponsive Fiber Scaffolds with a Core–sheath Nanostructure for Regulating Cell Behaviors

Kazuho Nagata, Tetsuya Kurebayashi, Keiichi Imato, Naoya Takeda*

Journal of Materials Chemistry B (Back Cover)査読有り6p.2052 - 20562018年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Poly(N‑isopropylacrylamide)-Grafted Polydimethylsiloxane Substrate for Controlling Cell Adhesion and Detachment by Dual Stimulation of Temperature and Mechanical Stress

Yoshikatsu Akiyama*, Miki Matsuyama, Masayuki Yamato, Naoya Takeda*, Teruo Okano*

Biomacromolecules査読有り19p.4014 - 40222018年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

灌流培養のための紙を使った自律駆動型連続送液システムの設計

有坂 慶紀, 尾﨑 愛, 今任 景一, 武田 直也

バイオマテリアル –生体材料-招待有り36p.156 - 1572018年-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

可逆的かつ長期安定的に高い細胞パターニング機能を実現するスピロピラン導入光応答性ソフト界面の創製

有坂 慶紀, 何 迪, 今任 景一, 武田 直也

Colloid & Interface Communication招待有り43p.20 - 232018年-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Thermoresponsive Polymer-modified Microfibers for Cell Separations

Kenichi. Nagase*, Yoichi Sakurada, Satoru Onizuka, Takanori Iwata, Masayuki Yamato, Naoya Takeda*, Teruo Okano*

Acta Biomaterialia査読有り53p.81 - 922017年-

DOIScopus

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:17427061

概要:© 2017 Acta Materialia Inc. Thermoresponsive polymer-modified microfibers were prepared through electrospinning of poly(4-vinylbenzyl chloride) (PVBC) and subsequent surface-initiated atom transfer radical polymerization for grafting poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm). Electrospinning conditions were optimized to produce large-diameter (20 μm) PVBC microfibers. The amount of PIPAAm grafted on the microfibers was controlled via the IPAAm monomer concentration. The microfibers exhibited thermally controlled cell separation by selective adhesion of normal human dermal fibroblasts in a mixed cell suspension that also contained human umbilical vein endothelial cells. In addition, adipose-derived stem cells (ADSCs) exhibited thermally modulated cell adhesion and detachment, while adhesion of other ADSC-related cells was low. Thus, ADSCs could be separated from a mixture of adipose tissue-derived cells simply by changing the temperature. Overall, the PIPAAm-modified microfibers are potentially applicable as temperature-modulated cell separation materials. Statement of Significance Thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm) polymer-modified poly(4-vinylbenzyl chloride) (PVBC) microfibers were prepared via electrospinning of PVBC, followed by surface-initiated ATRP. They formed effective thermally-modulated cell separation materials with large surface areas. Cells adhered and extended along the modified microfibers; this was not observed on previously reported PIPAAm-modified flat substrates. The cellular adhesion enabled separation of fibroblast cells, as well as that of adipose-derived mesenchymal stem cells, from mixtures of similar cells. Thus, the temperature-controlled thermoresponsive microfibers would be potentially useful as cell separation materials.

A Photoresponsive Soft Interface Reversibly Controls Wettability and Cell Adhesion by Conformational Changes in a Spiropyran-Conjugated Amphiphilic Block Copolymer

Di He, Yoshinori Arisaka, Kenichi Masuda, Mitsuya Yamamoto, Naoya Takeda*

Acta Biomaterialia査読有り51p.101 - 1112017年-

PubMedDOIScopus

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:17427061

概要:© 2017 Acta Materialia Inc. The functionalities of soft interfaces including cell adhesion can be enhanced by dynamic conversion of polymer properties and movement via external stimuli. Light is a superior stimulus, and various surfaces modified with photoreactive molecules have been prepared. However, in most of these studies, the surface properties are irreversibly changed due to photo-degradation, and reversible adhesion and collection of cells is not feasible. In this study, we developed a photoresponsive polymer soft interface that was able to spatiotemporally control wettability, cell adhesion, and detachment in a reversible manner. Spiropyran molecules were introduced into the hydrophobic block of an amphiphilic diblock copolymer consisting of poly(methyl methacrylate) and polyethylene glycol, and the monomer unit numbers of these components were optimized. The copolymer was immobilized on a glass substrate as a nanofilm. With alternating irradiation using UV and visible light, the surface exhibited reversible changes in hydrophobicity and hydrophilicity, and the direction of change was opposite to the polarity change in photo-isomerization of spiropyran. We also achieved photo-control of effective cell adhesion and detachment with sequential irradiation with UV and visible light. These remarkable functions could be ascribed to conformational changes triggered by photo-isomerization of spiropyran. This photoresponsive polymer soft interface may have applications as a powerful tool in biological studies by facilitating sequential changes in wettability and bioaffinity. Statement of Significance We developed a photoresponsive polymer soft interface, which was able to spatiotemporally control wettability and cell adhesion/detachment in a reversible manner, by introducing spiropyran into the hydrophobic block of an amphiphilic diblock copolymer. With alternating irradiation using UV and visible light, the surface exhibited unique reversible wettability changes; the direction of hydrophobicity and hydrophilicity change was opposite to the polarity change in spiropyran photo-isomerization. Light-dependent reversible control of spatiotemporal cell adhesion and detachment was also achieved with sequential UV (adhesion) and visible light irradiation (detachment). Cell detachment using noncytotoxic visible light was realized for the first time. Cell-patterning capability stably lasted for 25 days. This photoresponsive surface could be applied to fabrication of engineered tissues comprised of several cellular species.

Thermoresponsive Polymer-modified Microfibers for Cell Separations

Kenichi Nagase*, Yoichi Sakurada, Satoru Onizuka, Takanori Iwata, Masayuki Yamato, Naoya Takeda*, Teruo Okano*

Acta Biomaterialia査読有り53p.81 - 922017年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Micro/Nano-Imprinted Substrates Grafted with a Thermoresponsive Polymer for Thermally Modulated Cell Separation

Kenichi Nagase*, Lisa Shukuwa, Takahiro Onuma, Masayuki Yamato, Naoya Takeda*, Teruo Okano*

Journal of Materials Chemistry B (Front Cover)査読有り5p.5924 - 59302017年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Photo-induced In Situ Crosslinking of Polymer Brushes With Dimethyl Maleimide Moieties for Dynamically Stimulating Stem Cell Differentiation

Yoshinori Arisaka, Yuka Nishijima, Shin-ichi Yusa, Naoya Takeda*

Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition査読有り27(13)p.1331 - 13402016年-

DOIScopus

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

概要:© 2016 Informa UK Limited, trading as Taylor & Francis Group.We designed photo-crosslinkable polymer brushes with dimethylmaleimide moieties, in order to demonstrate dynamic stimulation of cell differentiation in mesenchymal stem cells (MSCs). The polymer brushes were synthesized by surface-initiated reversible addition fragmentation chain transfer polymerization using dimethylmaleimide ethyl methacrylate and methyl methacrylate on a chain transfer agent-immobilized glass surface. The polymer brushes were crosslinked by photodimerization of the dimethylmaleimide moieties within polymer chains with stem cells present on the surface. In order to evaluate the effects of in situ photo-induced crosslinking of the polymer brushes on gene expression of stem cells, human bone marrow MSCs were cultured under static and dynamic culture conditions for 7 days. Expression of the osteocalcin (Ocn) gene in MSCs was used as an indicator of osteoblast differentiation under dynamic culture conditions. Structural conversion from non-crosslinked polymer brushes to crosslinked polymer brushes increased the expression of Ocn by 1.4-fold in the presence of adhered cells, compared with non-crosslinked polymer brushes under static culture conditions. These results suggest that MSCs recognized surface conversion from non-crosslinked to crosslinked structures, which resulted in altered differentiation lineages. Therefore, photo-crosslinkable surfaces with dimethyl maleimide moieties are potential novel materials for dynamically stimulating MSC differentiation.

Self-Driven Perfusion Culture System Using a Paper-Based Double-Layered Scaffold

Ai Ozaki, Yoshinori Arisaka, Naoya Takeda*

Biofabrication査読有り8p.0350102016年-

DOIScopusWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:17585082

概要:© 2016 IOP Publishing Ltd.Shear stress caused by fluid flow is known to promote tissue development from cells in vivo. Therefore, perfusion cultures have been studied to investigate the mechanisms involved and to fabricate engineered tissues in vitro, particularly those that include blood vessels. Microfluidic devices, which function with fine machinery of chambers and microsyringes for fluid flow and have small culture areas, are conventionally used for perfusion culture. In contrast, we have developed a self-driven perfusion culture system by using a paper-based double-layered scaffold as the fundamental component. Gelatin microfibers were electrospun onto a paper material to prepare the scaffold system, in which the constant perfusion of the medium and the scaffold for cell adhesion/proliferation were functionally divided into a paper and a gelatin microfiber layer, respectively. By applying both the capillary action and siphon phenomenon of the paper-based scaffold, which bridged two medium chambers at different height levels, a self-driven medium flow was achieved and the flow rate was also stable, constant, and quantitatively controllable. Moreover, the culture area was enlargeable to the cm2 scale. The endothelial cells cultivated on this system oriented along the medium-flow direction, suggesting that the shear stress caused by medium flow was effectively applied. This perfusion culture system is expected to be useful for fabricating three-dimensional and large engineered tissues in the future.

In Situ Cross-linked Electrospun Fiber Scaffold of Collagen for Fabricating Cell-dense Muscle Tissue

Naoya Takeda*, Kenichi Tamura, Ryo Mineguchi, Yumiko Ishikawa, Yuji Haraguchi, Tatsuya Shimizu*, Yusuke Hara

Journal of Artificial Organs査読有り19(2)p.141 - 1482016年-

DOIScopus

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:14347229

概要:© 2015, The Japanese Society for Artificial Organs.Engineered muscle tissues used as transplant tissues in regenerative medicine should have a three-dimensional and cell-dense structure like native tissue. For fabricating a 3D cell-dense muscle tissue from myoblasts, we proposed the electrospun type I collagen microfiber scaffold of the string-shape like a harp. The microfibers were oriented in the same direction to allow the myoblasts to align, and were strung at low density with micrometer intervals to create space for the cells to occupy. To realize this shape of the scaffold, we employed in situ cross-linking during electrospinning process for the first time to collagen fibers. The collagen microfibers in situ cross-linked with glutaraldehyde stably existed in the aqueous media and completely retained the original shape to save the spaces between the fibers for over 14 days. On the contrary, the conventional cross-linking method by exposure to a glutaraldehyde aqueous solution vapor partially dissolved and damaged the fiber to lose a low-density shape of the scaffold. Myoblasts could penetrate into the interior of the in situ cross-linked string-shaped scaffold and form the cell-dense muscle tissues. Histochemical analysis showed the total area occupied by the cells in the cross section of the tissue was approximately 73 %. Furthermore, the resulting muscle tissue fabricated from primary myoblasts showed typical sarcomeric cross-striations and the entire tissue continuously pulsated by autonomous contraction. Together with the in situ cross-linking, the string-shaped scaffold provides an efficient methodology to fabricate a cell-dense 3D muscle tissue, which could be applied in regenerative medicine in future.

Cellular Events and Behaviors After Grafting of Stratified Squamous Epithelial Cell Sheet Onto a Hydrated Collagen Gel

Yoshiyuki Kasai, Naoya Takeda*, Shinichiro Kobayashi, Ryo Takagi, Masayuki Yamato

FEBS Open Bio査読有り7p.691 - 7042016年-

DOIScopus

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:22115463

概要:© 2017 The Authors. Published by FEBS Press and John Wiley & Sons Ltd. Autologous stratified squamous epithelial cell sheets have been successfully used to treat epithelial defects in tissues such as the cornea and the esophagus. However, the regenerative cellular events occurring in the grafted epithelial cells are unclear in the early stages of wound healing. In this study, we created an in vitro grafting model using cultured normal human epidermal keratinocyte (NHEK) sheets and a type I collagen gel to investigate the cellular processes that occur within the grafted cell sheet. Cultured NHEK cells successfully became a stratified squamous cell sheet resembling epithelial tissue, retained expression of cellular integrins and adhesion proteins, and adhered successfully to a type I collagen gel. After culture on the collagen gel, expression of E-cadherin, and β-catenin decreased in the cells of the basal layer of the grafted cell sheet, resembling events characteristic of a partial epithelial–mesenchymal transition (EMT). These basal cells also induced migration of the cell sheet. Those phenomena are consistent with the essential events that occur in the wound-healing process observed previously in cell studies. Therefore, the epithelial cell sheet grafted onto a type I collagen gel is a suitable model in vitro to study cellular events and behaviors. Furthermore, we also addressed the therapeutic mechanisms by which the epithelial cell sheet promotes wound healing.

Brush Biopsy of Human Oral Mucosal Epithelial Cells as a Quality Control of the Cell Source for Fabrication of Transplantable Epithelial Cell Sheets for Regenerative Medicine

Yoshiyuki Kasai, Hiroaki Sugiyama, Ryo Takagi, Makoto Kondo, Toshiyuki Owaki, Hideo Namiki, Teruo Okano, Naoya Takeda, Masayuki Yamato*

Regenerative Therapy査読有り4p.71 - 772016年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Enhanced Wettability Changes by Synergistic Effect of Micro/Nanoimprinted Substrates and Grafted Thermoresponsive Polymer Brushes

Kenichi Nagase*, Takahiro Onuma, Masayuki Yamato, Naoya Takeda*, Teruo Okano*

Macromolecular Rapid Communications (Front Cover)査読有り36(22)p.1965 - 19702015年-

DOIScopus

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:10221336

概要:© 2015 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.Thermoresponsive polymer brushes are grafted on micro/nanostructured polymer substrates as new intelligent interfaces that synergistically enhance wettability changes in response to external temperature stimuli. Thermoplastic poly(styrene-co-4-vinylbenzyl chloride) [P(St-co-VBC)] is synthesized using radical polymerization and spin-coated on a glass substrate. Micro/nanopillar and hole patterns are imprinted on the P(St-co-VBC) layer using thermal nanoimprint lithography. Poly(N-isopropylacrylamide) (PIPAAm) brushes are grafted on the micro/nanostructured P(St-co-VBC) layer through surface-initiated atom-transfer radical polymerization using 4-vinylbenzyl chloride as the initiator. The imprinted micro/nanostructures and grafted PIPAAm brush chain lengths affect the surface wettability. Combinations of nanopillars or nanoholes (diameter 500 nm) and longer PIPAAm brushes enhance hydrophobic/hydrophilic changes in response to temperature changes, compared with the flat substrate. The thermoresponsive hydrophobic/hydrophilic transition is synergistically enhanced by the nanostructured surface changing from Cassie-Baxter to Wenzel states. This PIPAAm-brush-modified micro/nanostructured P(St-co-VBC) is a new intelligent interface that effectively changes wettability in response to external temperature changes. Novel thermoresponsive interfaces showing significant wettability changes are fabricated by nanoimprinting a poly(styrene-co-4-vinylbenzyl chloride) layer and subsequent surface-initiated atom transfer radical polymerization of poly(N-isopropylacrylamide) (IPAAm). Combinations of nanopillars or nanoholes and longer PIPAAm brushes enhance hydrophobic/hydrophilic changes in response to temperature changes, compared with a flat substrate.

Thermoresponsive Cationic Copolymer Brushes for Mesenchymal Stem Cell Separation

Kenichi Nagase*, Yuri Hatakeyama, Tatsuya Shimizu, Katsuhisa Matsuura, Masayuki Yamato, Naoya Takeda, Teruo Okano*

Biomacromolecules査読有り16p.532 - 5402015年-

DOIWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

How to prevent contamination with Candida albicans during the fabrication of transplantable oral mucosal epithelial cell sheets

Ryo Takagi, Shinichiro Kobayashi, Masayuki Yamato*, Toshiyuki Owaki, Yoshiyuki Kasai, Takahiro Hosoi, Yusuke Sakai, Kengo Kanetaka, Tokutaro Minamizato, Asuka Minematsu, Makoto Kondo, Nobuo Kanai, Naoyuki Yamaguchi, Kazuhiro Nagai, Yasushi Miyazaki, Naoya Takeda, Fumio Fukai, Izumi Asahina, Taiga Miyazaki, Shigeru Kohno, Masakazu Yamamoto, Kazuhiko Nakao, Susumu Eguchi, Teruo Okano

Regenerative Therapy査読有り1p.1 - 42015年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Stem Cell Separation Using Thermoresponsive Copolymer Brushes Having Cationic Charge

Kenichi Nagase, Yuri Hatakeyama, Tatsuya Shimizu, Katsuhisa Matsuura, Masayuki Yamato, Naoya Takeda, Teruo Okano

2015 International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science, MHS 20152015年-

DOIScopus

詳細

概要:© 2015 IEEE.For developing new stem cell separation tool, we have prepared thermoresponsive cationic copolymer brush, poly(N-isopropylacrylamide-co-N, N-dimethylaminopropylacrylamide-co-N-tert-butylacrylamide (IPAAm-co-DMAPAAm-co-tBAAm) on glass substrates through surface-initiated atom transfer radical copolymerization (ATRP). Using the prepared thermoresponsive cationic copolymer brush, mesenchymal stem cell separation was performed simply by changing temperature.

Highly Controllable Three-dimensional Sheath Flow Device for Fabrication of Artificial Capillary Vessels

Junichi Ito, Rui Sekine, Donghyun Yoon, Yutaro Nakamura, Hitomi Oku, Hiroki Nansai, Tomoaki Chikasawa, Teruyoshi Goto, Tetsushi Sekiguchi, Naoya Takeda, Shuichi Shoji

MEMS2015査読有りp.480 - 4832015年-

One Core-Five Sheaths Coaxial Flow Formation Using Multilayer Stacked Flow Focusing Structure

Donghyun Yoon, Junichi Ito, Naoya Takeda, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji

MEMS2015査読有りp.539 - 5422015年-

Hydrophobized Thermoresponsive Copolymer Brushes for Cell Separation by Multistep Temperature Change

Kenichi Nagase, Yuri Hatakeyama, Tatsuya Shimizu, Katsuhisa Matsuura, Masayuki Yamato, Naoya Takeda, Teruo Okano*

Biomacromolecules査読有り14p.3423 - 34332013年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Spatiotemporally Controlled Navigation of Neurite Outgrowth in Sequential Steps on the Dynamically Photo-Patternable Surface

Yoshikuni Edagawa, Jun Nakanishi, Kazuo Yamaguchi, Naoya Takeda*

Colloids and Surfaces B: Biointerfaces査読有り99p.20 - 262012年-

DOIWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

概要::A great number of the neurites interconnect neuronal cells in a brain to form the complicate neural circuits, whose structures are dynamically changed with changing the numbers and destinations of the neurites. Fabricating a model of neural network in vitro is one of the promising methods to precisely assay the signal transmission and processing within the circuit as well as to examine behaviors of individual cells. In this study, aiming to fabricate the dynamically alterable neural network in vitro, the chemically modified surface with the photo-reactive self-assembled monolayer was applied to navigate the neurite outgrowth activities of differentiated PC12 cell in the spatially and temporally controlled manner. Numbers of the cell soma were effectively adhered and simultaneously arrayed according to the 25 μm square patterns, which were easily fabricated with a single shot of the 365-nm ultraviolet (UV) irradiation and pre-coated with the extracellular matrix (ECM) protein. Narrow neurites were successively guided along the 5 μm line patterns drawn on the surface by stepwise irradiation of the UV light in the intended designs and at appropriate timing. Sprouting number, elongating direction, bending, branching, and formation of autapse-like structure were controllable. The rate of neurite elongation was dependent on the ECM species, that were pre-coated beneath the cell soma, suggesting the ECM stimulated the basal side of the cell soma and affected the outgrowth process of the neurite. Navigation of the neurite elongation along the microline pattern for a primary rat brain cortex neuron was also achieved.

Dynamically Cell Separating Thermo-Functional Biointerfaces with Densely Packed Polymer Brushes

Kenichi Nagase, Ayaka Kimura, Tatsuya Shimizu, Katsuhisa Matsuura, Masayuki Yamato, Naoya Takeda, Teruo Okano

J. Mater. Chem.査読有り22p.19514 - 195222012年-

DOIWoS

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Size-influence in Cell Community Against Apoptotic Impact

Ryo Harigai, Kentaro Matsuki, Naoya Takeda, Naonobu Shimamoto, Yoshikuni Edagawa

JOURNAL OF PHARMACOLOGICAL SCIENCES115p.224P2011年-

WoS

詳細

ISSN:1347-8613

Navigation of Neurite Elongation and Fabrication of the Networks of Neural Cells with Fine Resolution on the Novel Cell Culture Surface Patterned by Electron Beam Lithography

Naoya Takeda, Nobuhiro Yoshino, Yoshikumi Edagawa, Naonobu Shimamoto

Neurosci. Res.65(Suppl. 1)p.e2192010年-

Development of a Poly-Dimethylsiloxane Microfluidic Device for Single Cell Isolation and Incubation

Yoshinori Yamaguchi, Takahiro Arakawa, Naoya Takeda, Yoshikuni Edagawa. Shuichi Shoji

Sens. & Actua. B査読有り136p.555 - 5612009年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Regulation of the Outgrowth Position of Neurites in Cell Body and the Direction of Their Elongation for PC12 Cells in Three Dimensional Hydrogel Culture System with Feeble Flow of the Solvent

Naoya Takeda, Jun Uehara, Yoshikuni Edagawa

Neurosci. Res.64(Suppl. 1)p.S1322009年-

Plasmid DNA-Encapsulating Liposomes: Effect of a Spacer between the Cationic Head Group and Hydrophobic Moieties of the Lipids on Gene Expression Efficiency

Yosuke Obata, Shunsuke Saito, Naoya Takeda, Shinji Takeoka*

Biochim. Biophys. Acta査読有り1788p.1148 - 11582009年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Realization, Characterization and Functionalization of Lipidic Wrapped Carbon Nanotubes

Gianni Ciofani*, Yosuke Obata, Izumi Sato, Yosuke Okamura, Vittoria Raffa, Arianna Menciassi, Paolo Dario, Naoya Takeda, Shinji Takeoka

J. Nanopart. Res.査読有り11p.477 - 4842009年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Active Species for Ce(IV)-Induced Hydrolysis of Phosphodiester Linkage in cAMP and DNA

Jun Sumaoka, Kenichiro Furuki, Yuki Kojima, Masahiko Shibata, Kimihiko Hirao, Naoya Takeda, Makoto Komiyama*

Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids査読有り25p.523 - 5382006年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Temperature-responsive Polymeric Carriers Incorporating Hydrophobic Monomers for Effective Transfection in Small Doses

Naoya Takeda, Emiko Nakamura, Masayuki Yokoyama, Teruo Okano*

J. Contr. Release査読有り95(2)p.343 - 3552004年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Kinetic and Theoretical Studies on the Mechanism of Alkaline Hydrolysis of DNA

Naoya Takeda, Masahiko Shibata, Nobuo Tajima, Kimihiko Hirao, Makoto Komiyama*

J. Org. Chem.査読有り65p.4391 - 43962000年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Hydrolysis of DNA and RNA by Lanthanide Ions: Mechanistic Studies Leading to New Applications

Makoto Komiyama, Naoya Takeda, Hidemi Shigekawa

Chem. Commun.査読有りp.1443 - 14511999年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

DNA Hydrolysis by Ce(IV) Involves the Cooperation of Two Metal Ions

Jun Sumaoka, Naoya Takeda, Yusuke Okada, Hideyuki Takahashi, Hidemi Shigekawa

Nucleic Acids, Symp. Ser.査読有り39p.137 - 1381998年-

Non-enzymatic Hydrolyses of Aryl Esters of Thymidine 3’-Monophosphate as Probes for the Rate-determining Step in DNA Hydrolysis

Naoya Takeda, Yusuke Okada, Morio Yashiro, Makoto Komiyama

Nucleic Acids, Symp. Ser.査読有り37p.263 - 2641997年-

Unprecedentedly Fast DNA Hydrolysis by the Synergism of the Cerium(IV)-Praseodymium(III) and the Cerium(IV)-Neodymium(III) Combinations

Naoya Takeda, Takamitsu Imai, Makoto Irisawa, Jun Sumaoka, Morio Yashiro, Hidemi Shigekawa, Makoto Komiyama

Chem. Lett.査読有り25p.599 - 6001996年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Synergetic Catalysis by Two Non-Lanthanide Metal Ions for Hydrolysis of Diribonucleotides

Makoto Irisawa, Naoya Takeda, Makoto Komiyama

J. Chem. Soc., Chem. Commun.査読有りp.1221 - 12221995年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Efficient and Oxygen-Independent Hydrolysis of Single-Stranded DNA by Cerium(IV) Ion

Makoto Komiyama, Naoya Takeda, Yota Takahashi, Hiroshi Uchida, Tetsuro Shiiba, Teruyuki Kodama, Morio Yashiro

J. Chem. Soc., Perkin Trans. 2査読有りp.269 - 2741995年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Synergism of Ce(IV) and Pr(III) for the Fastest Non-enzymatic DNA Hydrolysis Ever

Naoya Takeda, M. Irisawa, Takamitsu Imai, Morio Yashiro, Makoto Komiyama

Nucleic Acids, Symp. Ser.査読有り34p.207 - 2081995年-

Cooperation of Lanthanum Ion and Non-Lanthanide Metal Ions for the Hydrolysis of Bis(4-Nitrophenyl)Phosphate

Naoya Takeda, Makoto Irisawa, Makoto Komiyama

J. Chem. Soc., Chem. Commun.査読有りp.2773 - 27741994年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Catalytically Active Species for CeCi3-Induced DNA Hydrolysis

Makoto Komiyama, Teruyuki Kodama, Naoya Takeda, Jun Sumaoka, Tetsuro Shiiba, Yoichi Matsumoto, Morio Yashiro

J. Biochem.査読有り115p.809 - 8101994年-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Cerium(IV)-OligoDNA Hybrid as Highly Selective Artificial Nuclease

Makoto Komiyama, Tetsuro Shiiba, Yota Takahashi, Naoya Takeda, Kazunari Matsumura, Teruyuki Kodama

Supramol. Chem.査読有り4p.31 - 341994年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Rare Earth Metal Ions for DNA Hydrolyses and Their Use to Artificial Nuclease

Makoto Komiyama*, Naoya Takeda, Tetsuro Shiiba, Yota Takahashi, Yoichi Matsumoto, Morio Yashiro

Nucleosides and Nucleotides査読有り13p.1297 - 13091994年-

Oxygen-independent Photocleavage of Nucleic Acids with Macrocyclic Lanthanide Complexes

Masami Kobayashi, Dai Yokotsuka, Naoya Takeda, Morio Yashiro, Makoto Komiyama*

Nucleic Acids, Symp. Ser.査読有り31p.159 - 1601994年-

DNA Hydrolysis by Cerium(IV) Does Not Involve either Molecular Oxygen or Hydrogen Peroxide

Makoto Komiyama, Tetsuro Shiiba, Teruyuki Kodama, Naoya Takeda, Jun Sumaoka, Morio Yashiro

Chem. Lett.査読有りp.1025 - 10281994年-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Site-Selective Hydrolysis of tRNA by Lanthanide Metal Complexes

Nobuhiro Hayashi, Naoya Takeda, Tetsuro Shiiba, Morio Yashiro, Kimitsuna Watanabe, Makoto Komiyama

Inorg. Chem.査読有り32p.5899 - 59001993年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Lanthanide Metal Complexes for the Hydrolysis of Linear DNAs

Tetsuro Shiiba, Koji Yonezawa, Naoya Takeda, Yoichi Matsumoto, Morio Yashiro, Makoto Komiyama

J. Mol. Catal.査読有り84p.L21 - L251993年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Hydrolysis of OligoDNAs by Lanthanide Metal(III) Chloride

Makoto Komiyama, Yoichi Matsumoto, Nobuhiro Hayashi, Kazunari Matsumura, Naoyo Takeda, Kimitsuna Watanabe

Polym. J.査読有り25p.1211 - 12141993年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Molecular Design of Artificial Hydrolytic Nuclease and Ribonuclease

Makoto Komiyama*, Takuya Inokawa, Tetsuro Shiiba, Naoya Takeda, Koichi Yoshinari, Morio Yashiro

Nucleic Acids, Symp. Ser.査読有り29p.197 - 1981993年-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Synergism of Ce(IV) and Pr(III) for the Fastest Non-enzymatic DNA Hydrolysis Ever

Naoya Takeda, M. Irisawa, Takamitsu Imai, Morio Yashiro, Makoto Komiyama

Nucleic Acids, Symp. Ser.査読有り34p.207 - 2081995年-

Cooperation of Lanthanum Ion and Non-Lanthanide Metal Ions for the Hydrolysis of Bis(4-Nitrophenyl)Phosphate

Naoya Takeda, Makoto Irisawa, Makoto Komiyama

J. Chem. Soc., Chem. Commun.査読有りp.2773 - 27741994年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Catalytically Active Species for CeCi3-Induced DNA Hydrolysis

Makoto Komiyama, Teruyuki Kodama, Naoya Takeda, Jun Sumaoka, Tetsuro Shiiba, Yoichi Matsumoto, Morio Yashiro

J. Biochem.査読有り115p.809 - 8101994年-

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Cerium(IV)-OligoDNA Hybrid as Highly Selective Artificial Nuclease

Makoto Komiyama, Tetsuro Shiiba, Yota Takahashi, Naoya Takeda, Kazunari Matsumura, Teruyuki Kodama

Supramol. Chem.査読有り4p.31 - 341994年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Rare Earth Metal Ions for DNA Hydrolyses and Their Use to Artificial Nuclease

Makoto Komiyama*, Naoya Takeda, Tetsuro Shiiba, Yota Takahashi, Yoichi Matsumoto, Morio Yashiro

Nucleosides and Nucleotides査読有り13p.1297 - 13091994年-

Oxygen-independent Photocleavage of Nucleic Acids with Macrocyclic Lanthanide Complexes

Masami Kobayashi, Dai Yokotsuka, Naoya Takeda, Morio Yashiro, Makoto Komiyama*

Nucleic Acids, Symp. Ser.査読有り31p.159 - 1601994年-

DNA Hydrolysis by Cerium(IV) Does Not Involve either Molecular Oxygen or Hydrogen Peroxide

Makoto Komiyama, Tetsuro Shiiba, Teruyuki Kodama, Naoya Takeda, Jun Sumaoka, Morio Yashiro

Chem. Lett.査読有りp.1025 - 10281994年-

Site-Selective Hydrolysis of tRNA by Lanthanide Metal Complexes

Nobuhiro Hayashi, Naoya Takeda, Tetsuro Shiiba, Morio Yashiro, Kimitsuna Watanabe, Makoto Komiyama

Inorg. Chem.査読有り32p.5899 - 59001993年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Lanthanide Metal Complexes for the Hydrolysis of Linear DNAs

Tetsuro Shiiba, Koji Yonezawa, Naoya Takeda, Yoichi Matsumoto, Morio Yashiro, Makoto Komiyama

J. Mol. Catal.査読有り84p.L21 - L251993年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Hydrolysis of OligoDNAs by Lanthanide Metal(III) Chloride

Makoto Komiyama, Yoichi Matsumoto, Nobuhiro Hayashi, Kazunari Matsumura, Naoyo Takeda, Kimitsuna Watanabe

Polym. J.査読有り25p.1211 - 12141993年-

DOI

詳細

掲載種別:研究論文(学術雑誌)

Molecular Design of Artificial Hydrolytic Nuclease and Ribonuclease

Makoto Komiyama*, Takuya Inokawa, Tetsuro Shiiba, Naoya Takeda, Koichi Yoshinari, Morio Yashiro

Nucleic Acids, Symp. Ser.査読有り29p.197 - 1981993年-

書籍等出版物

チップ基材の表面形状および性状が細胞に与える影響, 臓器チップの技術と開発動向

今任 景一, 武田 直也(共著)

シーエムシー出版2018年-

詳細

担当ページ数:48-56

講演・口頭発表等

分子構造を可逆的に光転換できる動的な培養表面からの単一細胞の剥離回収

武田直也、山本光哉、今任景一

第18回日本再生医療学会総会2019年03月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

紙を基材に用いた気液培養系による腸管上皮組織の作製

武田直也、長澤真理、今任景一

第18回日本再生医療学会総会2019年03月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

Reversible and non-degradable photocontrol of oppositely changing wettability and cell patterning of the blockcopolymer surface driven by spiropyran isomerization

Naoya Takeda

1st GLowing Polymer Symposium in KANTO2018年12月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

神経筋組織の作製を目的とした温度応答性パターン化基材による配向制御とフィブリンゲルを用いた培養手法

及川 富美子,高橋 宏信,清水 達也,武田 直也

第40回日本バイオマテリアル学会大会2018年11月

詳細

国内会議ポスター発表

光応答性高分子足場を用いた可視光刺激による単一細胞の剥離制御

山本 光哉,今任 景一,武田 直也

第40回日本バイオマテリアル学会大会2018年11月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

紙とマイクロファイバーの二層基材を用いた気液界面培養による腸管上皮モデル組織の作製

長澤真理,今任景一,武田直也

第40回日本バイオマテリアル学会大会2018年11月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

光刺激でLCSTが変化するスピロピラン導入PNIPAmブラシ表面の創製と細胞挙動制御

渡邉里奈,長田和歩,今任景一,武田直也

第40回日本バイオマテリアル学会大会2018年11月

詳細

国内会議ポスター発表

温度応答性高分子パターン化基材での共培養による骨格筋と運動神経の配向化複合組織の作製

及川富美子・高橋宏信・清水達也・武田直也

第8回CSJ化学フェスタ2018 ―日本化学会秋季事業―2018年10月

詳細

国内会議

UV/可視光刺激で可逆的かつ完全に相分離構造が消失/再形成するジブロック共重合体薄膜の創製と動的細胞挙動制御

坂野誠人・今任景一・武田直也

第8回CSJ化学フェスタ2018 ―日本化学会秋季事業―2018年10月

詳細

国内会議ポスター発表

スピロピランとPEGの相互作用変化に基づく光応答性表面の細胞接脱着制御

山本光哉・今任景一・武田直也

第8回CSJ化学フェスタ2018 ―日本化学会秋季事業―2018年10月

詳細

国内会議ポスター発表

微小力検知を志向した分子内電荷移動錯体を基盤とするメカノプローブの設計

中島英和・山中凌大・今任景一・武田直也

第8回CSJ化学フェスタ2018 ―日本化学会秋季事業―2018年10月

詳細

国内会議ポスター発表

紙と高分子マイクロファイバーの二層基材を用いた気液界面培養による腸管上皮モデル組織の作製

長澤真理・今任景一・武田直也

第8回CSJ化学フェスタ2018 ―日本化学会秋季事業―2018年10月

詳細

国内会議ポスター発表

光刺激によるLCST制御が可能なPNIPAmポリマーブラシ表面の創製と細胞接脱着操作

渡邉里奈・長田和歩・今任景一・武田直也

第8回CSJ化学フェスタ2018 ―日本化学会秋季事業―2018年10月

詳細

国内会議

スピロピラン導入高分子の光誘起相転移で動的に機能するバイオインターフェースの開発

武田直也・山本光哉・坂野誠人・三宅裕太郎・梅野春花・今任景一

第67回高分子討論会招待有り2018年09月

詳細

国内会議口頭発表(招待・特別)

分子内電荷移動錯体を有する高分子蛍光プローブの設計

中島英和・山中凌大・今任景一・武田直也

第67回高分子討論会2018年09月

詳細

国内会議ポスター発表

スピロピラン導入ブロックとPEGからなる共重合体の光応答性細胞操作の機構解析

山本光哉・今任景一・武田直也

2018年09月

詳細

国内会議ポスター発表

Fabrication of long luminal tissues in three-dimensional gel scaffolds with oriented cellulose nanofibers

Tomo Tanaka,Keiichi Imato,Kenji Yoneda,Dong Hyun Yoon,Tetsushi Sekiguchi,Shuichi Shoji,Naoya Takeda

第5回国際組織工学・再生医療学会世界会議2018 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine international Society World Congress2018年09月

詳細

国際会議ポスター発表開催地:Kyoto

Fabrication of long myotube bundles in three-dimensional gel scaffolds with oriented cellulose nanofibers

Keiichi Imato,Kenji Yoneda,Tomo Tanaka,Dong Hyun Yoon,Tetsushi Sekiguchi,Shuichi Shoji,Naoya Takeda

第5回国際組織工学・再生医療学会世界会議2018 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine international Society World Congress2018年09月

詳細

国際会議ポスター発表開催地:Kyoto

Perfusion culture system using paper-based bilayer scaffold with porous microfibers for effective myotube formation

Masao Maruyama,Keiichi Imato,Naoya Takeda

第5回国際組織工学・再生医療学会世界会議2018 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine international Society World Congress2018年09月

詳細

国際会議ポスター発表開催地:Kyoto

Enhanced myotube formation on the oriented coaxial coresheath microfiber scaffold embedding high conductive polymer without applied voltage

Misa Nakaya,Keita Tanaka,Keiichi Imato,Naoya Takeda

第5回国際組織工学・再生医療学会世界会議2018 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine international Society World Congress2018年09月

詳細

国際会議ポスター発表開催地:Kyoto

Dual stimuli-responsive PIPAAm-PDMS surfaces for controlling cell attachment and detachment

Yoshikatsu Akiyama,Miki Matsuyama,Naoya Takeda,Masayuki Yamato,Teruo Okano

第5回国際組織工学・再生医療学会世界会議2018 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine international Society World Congress2018年09月

詳細

国際会議ポスター発表開催地:Kyoto

Effective development of neuromuscular junction in coculture with hiPS cell-derived motor neurons and oriented engineered muscle tissue

Fumiko Oikawa, Hironobu Takahashi,Tatsuya Shimizu,Naoya Takeda

第5回国際組織工学・再生医療学会世界会議2018 5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine international Society World Congress2018年09月

詳細

国際会議ポスター発表開催地:Kyoto

スピロピラン導入高分子表面におけるミクロ相分離構造の 完全光スイッチングと細胞培養基材応用

坂野誠人・今任景一・武田直也

第67回高分子学会年次大会2018年05月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

三次元培養場の配向ナノ繊維が誘導する長大な再生組織構築

今任景一・米田憲司・田中 智・武田直也

第67回高分子学会年次大会2018年05月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

Paper-based Perfusion Culture System Combined with Microfiber Technology

Naoya Takeda

IEEE The International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems 2018招待有り2018年04月

詳細

国際会議口頭発表(招待・特別)開催地:Singapore

マイクロ・ナノ加工化高分子足場による細胞からの組織作製

武田直也

第16回高分子ナノテクノロジー研究会講座(高分子学会ナノテクノロジー研究会)招待有り2018年01月

詳細

国内会議セミナー

ソフト界面の精密設計が実現する細胞接脱着の光スイッチング制御

山本 光哉, 今任 景一, 武田 直也

第27回インテリジェント材料・システムシンポジウム2018年01月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

電荷移動錯体を架橋点に用いた自己修復性エラストマーの培養基材応用

中島 英和, 今任 景一, 武田 直也

第27回インテリジェント材料・システムシンポジウム2018年01月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

Fabrication of Muscle Tissue in Thixotropic Cellulose Nanofiber Gel Scaffold Using MEMS Technology

Naoya Takeda, Kenji Yoneda, Tomo Tanaka, Dong Hyun Yoon, Tetsushi Sekiguchi, Shuichi Shoji, and Keiichi Imato

International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS & Applications (Bio4Apps 2017)2017年12月

詳細

国際会議口頭発表(一般)

Effective myotube formation induced by shear stress in perfusion culture using porous microfiber scaffold

Masao Maruyama, Naoya Takeda

International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS & Applications (Bio4Apps 2017)2017年12月

詳細

国際会議ポスター発表

導電層と細胞接着層の芯鞘二層マイクロファイバー足場における電位無負荷での効率的な筋組織形成誘導

武田直也・田中啓太・中谷美沙・今任景一

第26回ポリマー材料フォーラム2017年11月

詳細

国内会議ポスター発表

機械特性に優れる二成分系ファイバー基材への温度応答性ブラシ修飾と細胞分離

宿輪理紗,長瀬健一,高橋宏信,武田直也,岡野光夫

第39回日本バイオマテリアル学会大会2017年11月

詳細

国内会議ポスター発表

導電性高分子をコアにもつ二層ファイバー足場を用いた電圧無印加での効率的筋管形成

田中啓太,中谷美沙, 今任景一, 武田直也

第39回日本バイオマテリアル学会大会2017年11月

詳細

国内会議ポスター発表

セルロースナノファイバー・チキソトロピックゲルでの三次元培養による長大な筋管形成

米田憲司,今任景一,尹 棟鉉,関口哲志,庄子習一,武田直也

第39回日本バイオマテリアル学会大会2017年11月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

温度応答性高分子ブラシを修飾した微細構造基板による細胞分離

長瀬健一,宿輪理紗,小沼隆大,大和雅之,武田直也,岡野光夫

第39回日本バイオマテリアル学会大会2017年11月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

ポーラスマイクロファイバー基材を用いた灌流培養での流れストレス負荷による効率的な筋管形成誘導

丸山 将夫・尾崎 愛・武田 直也

第7回CSJ化学フェスタ2017 ―日本化学会秋季事業―2017年10月

詳細

国内会議ポスター発表

細胞接脱着能を制御する光駆動型高分子ナノ薄膜の基底部界面の分子設計

山本光哉・今任景一・武田直也

第7回CSJ化学フェスタ2017 ―日本化学会秋季事業―2017年10月

詳細

国内会議ポスター発表

ラベルフリー細胞分離基材としての機械特性に優れた温度応答性マイクロファイバーの開発

宿輪理紗、桜田燿一、長瀬健一、高橋宏信、武田直也、岡野光夫

第7回CSJ化学フェスタ2017 ―日本化学会秋季事業―2017年10月

詳細

国内会議ポスター発表

電荷移動相互作用で自己修復する室温駆動性エラストマーの設計

中島英和・今任景一・武田直也

第7回CSJ化学フェスタ2017 ―日本化学会秋季事業―2017年10月

詳細

国内会議ポスター発表

導電層と細胞接着層の芯鞘二層マイクロファイバーの開発と筋組織誘導培養足場材料への応用

田中啓太・中谷美沙・今任景一・武田直也

第7回CSJ化学フェスタ2017 ―日本化学会秋季事業―2017年10月

詳細

国内会議ポスター発表

チキソトロピー性セルロースゲルを用いた筋管形成を誘導するファイバー培養場の構築

米田憲司・今任景一・尹 棟鉉・関口哲志・庄子習一・武田直也

第7回CSJ化学フェスタ2017 ―日本化学会秋季事業―2017年10月

詳細

国内会議ポスター発表

チキソトロピー性セルロースゲルを培養場とした多層ファイバー中での筋管形成誘導

今任景一・米田憲司・田中 智・武田直也

第66回高分子討論会2017年09月

詳細

国内会議ポスター発表

電荷移動相互作用を基盤とした生体温度で機能する自己修復性高分子材料の設計

中島英和・今任景一・武田直也

第66回高分子討論会2017年09月

詳細

国内会議ポスター発表

筋管組織の形成を効率的に誘導する導電層と細胞接着層の芯鞘二重マイクロファイバーからなる細胞培養材料の開発

田中啓太・中谷美沙・今任景一・武田直也

第66回高分子討論会2017年09月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

紙とマイクロファイバーの重層基材を基盤とした自律駆動型灌流培養システムによる組織構築

武田直也、尾﨑 愛、丸山将夫、高橋宏信、清水達也

第55回日本人工臓器学会大会2017年09月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

ミクロ相分離構造の光スイッチングにより細胞挙動制御を実現するソフト界面の創製

今任景一・増田健一・武田直也

第46回医用高分子シンポジウム2017年07月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

多孔性高分子ファイバーを用いた自律駆動型灌流培養システムによる効率的な筋管形成誘導 Effective induction of myotube formation using the self-driven perfusion culture system with porous polymeric fibers

丸山将夫・尾崎愛・武田直也

第66回高分子学会年次大会 2017年05月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

ミクロ相分離構造の可逆的光転換が可能なソフト界面の機構解析と細胞挙動制御

今任景一・増田健一・武田直也

第66回高分子学会年次大会 2017年05月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

スピロピランの極性変化と相反する表面濡れ性を示す光応答性高分子培養基板の表面解析

山本光哉・何迪・長田一歩・増田健一・今任景一・武田直也

第66回高分子学会年次大会 2017年05月

詳細

国内会議ポスター発表

血管導入三次元組織の作製に向けたゲルファイバー包埋血管内皮細胞と細胞シートの積層化共培養

近澤朋亮・坂口勝久・尹棟鉉・関口哲志・庄子習一・清水達也・武田直也

第16回日本再生医療学会2017年03月

詳細

国内会議ポスター発表

メカノバイオロジー応用に向けた高延伸性培養基材と新規培養デバイスの作製

舘野響樹・秋山義勝・坂口勝久・高橋宏信・清水達也・武田直也

第16回日本再生医療学会2017年03月

詳細

国内会議ポスター発表

コラーゲンゲル接着による重層扁平 上皮細胞シートのEMT挙動解析

葛西 善行・武田 直也・高木 亮・大和 雅之

第16回日本再生医療学会2017年03月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

紙を基盤とした自律駆動型灌流培養システムによる血管内皮細胞のネットワーク形成誘導

尾﨑 愛・高橋宏信・清水達也・武田直也

インテリジェント材料・システムシンポジウム20172017年01月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

温度応答性ナノインプリント微細構造表面を用いた細胞分離システムの構築

宿輪理紗・長瀬健一・小沼隆大・大和雅之・武田直也・岡野光夫

第6回CSJ化学フェスタ20162016年11月

詳細

国内会議ポスター発表

生分解性高分子からなるナノポーラス・マイクロファイバー足場への細胞接着挙動解析

田中啓太・小町駿介・長田和歩・丸山将夫・武田直也

第6回CSJ化学フェスタ20162016年11月

スピロピランを導入した同軸二層マイクロファイバーの分子設計と光刺激による細胞接着制御

長田和歩・武田直也

第6回CSJ化学フェスタ20162016年11月

EBリソグラフパターニング基板での形態操作によるアストロサイトの遺伝子発現誘導

町田奈穂・武田直也

第6回CSJ化学フェスタ20162016年11月

血管網構築に向けた効率的にメカノストレスを負荷する紙を基盤とした自律駆動型灌流培養システム

尾﨑 愛・高橋宏信・清水達也・武田直也

第6回CSJ化学フェスタ20162016年11月

光と熱によるミクロ相分離構造の可逆的スイッチングを実現する高分子界面設計と動的転換機構解析

増田健一・武田直也

第6回CSJ化学フェスタ20162016年11月

温度応答性ナノインプリント微細構造表面での細胞接着・脱着挙動と細胞分離への応用

宿輪理紗・長瀬健一・小沼隆大・大和雅之・武田直也・岡野光夫

日本バイオマテリアル学会シンポジウム20162016年11月

紙を基盤とした自律駆動灌流培養のメカノストレス負荷による血管形成誘導

尾﨑 愛・高橋宏信・清水達也・武田直也

日本バイオマテリアル学会シンポジウム20162016年11月

可逆的スイッチング機能を有するソフト界面の外部刺激応答機構と細胞接着挙動の解析

増田健一・武田直也

日本バイオマテリアル学会シンポジウム20162016年11月

Reversible Controls of Wettability and Cell Adhesion of Photoresponsive Surface via Dynamic Conformational Change of Spiropyran-conjugated Block Copolymer

Naoya TAKEDA, Di HE

3rd International Conference on Biomaterials Science in Tokyo (ICBS2016)2016年11月

詳細

国際会議口頭発表(一般)開催地:Tokyo

ナノインプリント微細構造を有する温度応答性表面の創製と細胞分離への応用

宿輪 理紗,・長瀬 健一・小沼 隆大・大和 雅之・ 武田 直也・岡野 光夫

第65回高分子討論会2016年09月

ナノポーラス構造をもつ生分解性高分子マイクロファイバー 足場を用いた効率的な細胞培養

田中啓太 ・小町駿 介 ・丸山将夫 ・武田直也

第65回高分子討論会2016年09月

Self-driven Perfusion Culture System Using the Double-layered Scaffold of Paper and Microfibers for Effectively Applying Shear Stress to a Large Scale Cell Culture

Ai OZAKI, Hironobu TAKAHASHI, Tatsuya SHIMIZU, Naoya TAKEDA

2rd International Symposium on Nanoarchitectonics for Mechanobiology2016年07月

詳細

国際会議ポスター発表

Hybrid cell separation system by combining nanoimprint microstructure and thermoresponsive polymer surface

Lisa SHUKUWA , Kenichi NAGASE, Takahiro ONUMA, Masayuki YAMATO, Naoya, Naoya TAKEDA, Teruo OKANO

2rd International Symposium on Nanoarchitectonics for Mechanobiology2016年07月

詳細

国際会議ポスター発表

光応答性ポリマーをシース層に用いた同軸二層マイクロファイバー足場の作製と細胞接着制御

長田和歩・榑林哲也・武田直也

第65回高分子学会年次大会2016年05月

可逆的かつ長期安定的に高い細胞パターニング機能を実現するスピロピラン導入光応答性ソフト界面の動的挙動解析 Dynamic behaviors of spiropyran-introduced photo-responsive soft interface enabling reversible and long-term sustained cell patterning

TAKEDA, Naoya; HE, Di; ARISAKA, Yoshinori

日本化学会第96春季年会2016年03月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

光応答性ソフト界面におけるミクロ相分離構造転換の動的挙動解析とバイオ応用

増田健一,武田直也

第25回インテリジェント材料・システムシンポジウム2016年01月

血管組織構築に向けた紙とマイクロファイバーの重層化基材を用いた自律駆動式灌流培養

尾﨑 愛、有坂慶紀、高橋宏信、清水達也、武田直也

第25回インテリジェント材料・システムシンポジウム2016年01月

Micro/Nano Fiber Scaffolds for Assembling Cells and Fabricating the Engineered Three-Dimensional Tissues

Naoya Takeda

International Conference on Bioelectronics, Biosensors, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2015 (Bio4Apps 2015).招待有り2015年12月

詳細

国際会議口頭発表(招待・特別)開催地:Fukuoka

相分離構造の光スイッチングにより細胞接・脱着制御を行うナノ薄膜培養基材の創製

増田健一、有坂慶紀、武田直也

第37回バイオマテリアル学会2015年11月

紙とマイクロファイバーの重層化基材からなる自律駆動型灌流培養システムの開発

尾﨑 愛、有坂慶紀、武田直也

第37回バイオマテリアル学会2015年11月

電子線リソグラフ・ナノパターンでの培養によるメカノストレス非依存的な間葉系幹細胞の分化誘起

猿渡未来・坪倉彩・武田直也

第5回CSJ化学フェスタ20152015年10月

表面修飾光応答性ブロック共重合体のダイナミックな高次構造変化による細胞の可逆的接・脱着制御

何 迪・有坂慶紀・武田直也

2015年10月

再生血管組織構築に向けた細胞接着性sheath層を持つ同軸二層ゲルファイバー培養場の作製

後藤耀諒・近澤朋亮・南齋浩樹・米田憲司・有吉理紗・尹 棟鉉・関口哲志・庄子習一・武田直也

第5回CSJ化学フェスタ20152015年10月

ミクロ相分離構造の光スイッチング機能を持つソフト界面の創製と動的な細胞挙動制御

増田健一・有坂慶紀・武田直也

第5回CSJ化学フェスタ20152015年10月

紙とマイクロファイバーの重層化基材を基盤とした自立駆動型灌流培養系の開発

尾﨑 愛・三澤博史・有坂慶紀・武田直也

第5回CSJ化学フェスタ20152015年10月

ナノ相分離表面の光誘起構造転換と細胞マニピュレーション

増田健一、有坂慶紀、武田直也

第44回医用高分子シンポジウム2015年07月

新規スピロピラン含有ジブロック共重合体によるミクロ相分離構造の形成と光応答性挙動

第64回高分子学会年次大会2015年05月29日

詳細

口頭発表(一般)

Purification of Mesenchymal Stem Cell using Thermo-responsive Polymer Brush Possessing Cationic Moieties

第64回高分子学会年次大会2015年05月28日

詳細

口頭発表(一般)

温度応答性高分子修飾ファイバーを用いたラベルフリー細胞分離系の作製

第14回日本再生医療学会総会2015年03月20日

詳細

ポスター発表

ナノインプリント・リソグラフィーによる微細構造を有する細胞接脱着表面の作製

第14回日本再生医療学会総会2015年03月19日

詳細

ポスター発表

上皮細胞シートのESD創面への生着と創傷治癒機構のex vivoモデルによる解析

第14回日本再生医療学会総会2015年03月19日

詳細

口頭発表(一般)

Fabrication of Blood Capillary from Endothelial Cells in the Coaxial Double Layered Gel Fiber Produced by the 3D Sheath Flow Microfluidic Device

Naoya Takeda

International Conference on Bioelectronics, Biosensors, BioMedical Devices, BioMEMS/NEMS and Applications 2014 (Bio4Apps 2014)招待有り2014年11月

詳細

国際会議口頭発表(招待・特別)開催地:Shanghai

伸展可能な温度応答性細胞培養基材の物性評価と細胞シート剥離への応用

第63回高分子討論会2014年09月24日

詳細

口頭発表(一般)

スピロピラン導入ジブロックコポリマーを修飾した表面の可逆的光誘起構造転移による細胞の接脱着制御

第63回高分子討論会2014年09月24日

詳細

口頭発表(一般)

伸縮による温度応答型弾性表面の物性変化と細胞接着・脱着の制御

第43回医用高分子シンポジウム2014年07月28日

詳細

ポスター発表

Fabrication of 3D Bundle of Muscle Fibers from Myoblasts Densely Filling the Microfibrous ‘String’ Scaffold; Studies on Structure and Actuation

2nd International Conference of Biomaterials Science in Tsukuba (ICBS2013)2013年03月

詳細

国際会議口頭発表(一般)

Differentiation of Mesenchymal Stem Cell on the Single Line Pattern in Nano-Size Fabricated on the Electron Beam Reactive Mask Material

2nd International Conference of Biomaterials Science in Tsukuba (ICBS2013)2013年03月

詳細

国際会議ポスター発表

エレクトロスピニング過程で化学架橋を施した配向化低密度「弦状」コラーゲンマイクロファイバー足場の作製と高細胞密度筋管組織の構築

日本化学会第93春季年会(2013)2013年03月

詳細

口頭発表(一般)

配向化低密度「弦状」マイクロファイバー足場上で形成した高細胞密度筋管組織の機能構造解析

第12回日本再生医療学会総会2013年03月

詳細

ポスター発表

紡糸中架橋化反応により作製した弦状コラーゲンマイクロファイバー培養足場の物性評価と配向筋管形成

日本バイオマテリアル学会大会シンポジウム20122012年11月

詳細

ポスター発表

ナノパターンでの培養によるアストロサイトの星状形態誘導と遺伝子発現操作の検討

日本バイオマテリアル学会大会シンポジウム20122012年11月

詳細

ポスター発表

弦状コラーゲンマイクロファイバー培養足場を用いた初代筋芽細胞からの収縮能をもつ三次元筋管組織構築

日本バイオマテリアル学会大会シンポジウム20122012年11月

詳細

ポスター発表

細胞分離を目的とした温度応答性高分子ブラシ表面の系統的分子構造変化と機能評価

日本バイオマテリアル学会大会シンポジウム20122012年11月

詳細

ポスター発表

電子線リソグラフ加工した高分子表面の微細構造によるヒト間葉系幹細胞の分化誘導

第2回CSJ化学フェスタ2012年10月

詳細

ポスター発表

表面マイクロパターンで誘起する一方向遊走のメカノストレスが幹細胞挙動へ与える効果

第2回CSJ化学フェスタ2012年10月

詳細

ポスター発表

三次元筋管組織形成誘導を実現する新規な「弦状」コラーゲンファイバー足場の開発

第2回CSJ化学フェスタ2012年10月

詳細

ポスター発表

Cell Separating Thermoresponsive Polymer Brush Surfaces Prepared Through Surface-initiated ATRP

2012年10月

詳細

国際会議ポスター発表

Thermoresponsive Copolymer Brush Surface Incorporating Hydrophobic Unit for Mutimodal Cell Separating System

9th international gel symposium2012年10月

詳細

国際会議ポスター発表

Initiating Differentiation of Stem Cell into Neural Cell on the Nano Grooved Single Line Pattern Fabricated by Electron Beam Lithography

Naoya Takeda

Neuroscience 20122012年10月

詳細

国際会議口頭発表(一般)

三次元筋管束を形成する「弦状」エレクトロスピン・マイクロファイバー細胞培養足場の開発

平成24年度繊維学会秋季研究発表会2012年09月

詳細

口頭発表(一般)

The Novel String Scaffold of Aligned Collagen Microfiber Electrospun with Crosslinking Reaction

第61回高分子討論会2012年09月

詳細

国内会議口頭発表(一般)

電子線リソグラフ加工高分子レジスト基板を用いたナノ微細培養場での細胞の分化および機能操作

第61回高分子討論会2012年09月

Development of Label-free Cell Separating System Based on The Functional Surface with Thermoresponsive Polymer Brush

3rd TERMISWorld Congress 2012 "Tissue Engineering and Reenerative Medicine"2012年09月

詳細

国際会議ポスター発表

配向化させた「弦状」エレクトロスピン・コラーゲンファイバー足場での効率的な三次元筋管形成

第3回ソフトインターフェースの分子科学ワークショップ 「ソフト界面と計測・センシング」2012年08月

詳細

ポスター発表

Cell Separating Surfaces Using Thermoresponsive Hydrophobized Copolymer Brush

2nd International Symposium of Materials on Regenerative Medicine (2012 ISOMRM)2012年08月

詳細

国際会議ポスター発表

「弦状」に中空維持・配向化させたエレクトロスピン・コラーゲンファイバー足場での三次元筋管形成誘導

第11回日本再生医療学会総会2012年06月

詳細

ポスター発表

疎水性基を有する温度応答性高分子ブラシ表面による多段階温度制御細胞分離システムへの応用

第11回日本再生医療学会総会2012年06月

詳細

ポスター発表

温度応答性表面によるラベルフリー細胞分離システムの設計

第11回日本再生医療学会総会2012年06月

詳細

ポスター発表

Guiding Directional Migration by the Micropatterned Surface and Its Effect on the Proliferation/Differentiation Behaviors of Mesenchymal Stem Cell

Aya Tsubokura, Naoya Takeda

IACIS 2012 (International Association of Colloid and Interface Scientists Conference)2012年05月15日

詳細

国際会議ポスター発表

Differentiation of Mesenchymal Stem Cells with Culturing on the Nano-Structured Biointerfaces Fabricated by Electron Beam Lithography

Satomi Aoki, Kenichi Tamura, Naoya Takeda

IACIS 2012 (International Association of Colloid and Interface Scientists Conference)2012年05月15日

詳細

国際会議ポスター発表

弦状エレクトロスピン・コラーゲンファイバー足場での配向筋管束の形成

第61回高分子学会年次大会2012年05月

詳細

ポスター発表

細胞分離機能の高度化に向けた疎水性基を有する温度応答性高分子ブラシ表面の構築

第61回高分子学会年次大会2012年05月

詳細

ポスター発表

温度応答性インテリジェント表面の 精密設計による細胞選別能の高度化

第21回インテリジェント材料/システムシンポジウム2012年01月10日

詳細

口頭発表(一般)

配向化エレクトロスピン・コラーゲンファイバー弦足場での三次元筋管形成誘導

第21回インテリジェント材料/システムシンポジウム2012年01月10日

詳細

口頭発表(一般)

電子線リソグラフ加工マイクロパターンによる細胞の一方向遊走誘起

第33回日本バイオマテリアル学会大会2011年11月22日

詳細

口頭発表(一般)

電子線リソグラフ微細パターンへの接着・伸展による間葉系幹細胞の分化誘導

第33回日本バイオマテリアル学会大会2011年11月22日

詳細

口頭発表(一般)

微少送液でゲル内培養液を直接置換する新規三次元培養系での細胞挙動評価

第33回日本バイオマテリアル学会大会2011年11月22日

詳細

ポスター発表

電子線リソグラフ微細パターンでの一方向遊走制御が間葉系幹細胞に与える効果

第33回日本バイオマテリアル学会大会2011年11月22日

詳細

ポスター発表

温度応答性インテリジェント表面を用いた細胞分離システムの設計

第33回日本バイオマテリアル学会大会2011年11月21日

詳細

口頭発表(一般)

電子線リソグラフ加工マイクロパターンによる細胞の一方向遊走誘起

第1回CSJ化学フェスタ —2011世界化学年記念大会—2011年11月14日

詳細

ポスター発表

ナノ微細加工パターン培養での液性因子を用いない間葉系幹細胞の分化の検討

第1回CSJ化学フェスタ —2011世界化学年記念大会—2011年11月14日

詳細

ポスター発表

電子線リソグラフ微細パターンによる細胞の運動制御と分化誘導

第84回日本生化学会大会2011年09月24日

詳細

口頭発表(一般)

細胞分離を目的とした温度応答型インテリジェント表面の作製

第60回 高分子学会年次大会2011年05月25日

詳細

ポスター発表

新規マイクロパターニング基板による細胞の長距離にわたる効率的な一方向遊走誘起

日本化学会第91春季年会2011年03月26日

詳細

口頭発表(一般)

一本の微細な細長い溝(トレンチ)状ナノパターンでの培養による間葉系幹細胞の分化の検討

第10回 日本再生医療学会総会2011年03月02日

詳細

ポスター発表

微量送液により溶媒を連続交換するコラーゲンゲルでの三次元細胞培養;細胞に与える流れのストレスの効果および細胞長期培養の検討

第20回インテリジェント材料/システムシンポジウム(および第5回バイオ・ナノテクフォーラムシンポジウム)2011年01月06日

詳細

口頭発表(一般)

マイクロパターニング技術を用いた細胞形態制御による遊走運動の長距離整流化

第20回インテリジェント材料/システムシンポジウム(および第5回バイオ・ナノテクフォーラムシンポジウム)2011年01月06日

詳細

口頭発表(一般)

電子線リソグラフィーを用いたマイクロ・ナノパターニング培養基板の構築と細胞のナノ構造認識の評価

第20回インテリジェント材料/システムシンポジウム(および第5回バイオ・ナノテクフォーラムシンポジウム)2011年01月06日

詳細

口頭発表(一般)

新規なナノリソグラフィー培養表面での細胞突起の高精細なパターニングと神経系細胞のネットワーク構築

Neuro2010、第33回日本神経科学大会2010年09月

詳細

ポスター発表

特許

整理番号:708

細胞捕捉装置及びそれを利用した細胞操作方法(日本)

荒川 貴博, 武田 直也, 山口 佳則, 枝川 義邦

特願2007-053514、特開2008-136475

整理番号:2052

導電性ポリマー層と細胞接着用ポリマー層とを含む多層膜からなる細胞培養用基材(日本)

武田 直也, 今任 景一, 田中 啓太, 中谷 美沙

特願2018-082903、特開2018-196370

整理番号:2053

チキソトロピー性を有するゲルを用いる多層3次元細胞培養足場システム(日本)

今任 景一, 米田 憲司, 武田 直也, 田中 智

特願2018- 83742、特開2019- 41755

整理番号:134-JP

タンパク質又は遺伝子導入用試薬(日本)

武岡 真司, 武田 直也, 胡桃坂 仁志, 坂根 勲, 池ヶ谷 菜海子, 小幡 洋輔, 齋藤 俊介

特願2008-545466、特許第5403324号

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:挑戦的研究(萌芽)

チキソトロピー性セルロースナノファイバーゲルを基盤とした生体組織作製系の創成

2018年06月-2020年03月

研究分野:人間医工学およびその関連分野

配分額:¥6240000

研究種別:

基質界面の微細構造による細胞遊走の整流化制御と形質転換因子としての評価

2011年-0月-2013年-0月

配分額:¥6500000

研究種別:

間葉系幹細胞の分化形質転換を誘導するナノ・トレンチ構造培養基板システムの構築

2010年-0月-2013年-0月

配分額:¥4420000

研究種別:

温度応答性培養皿への遺伝子固定化と熱刺激による界面からのデリバリー制御

配分額:¥3700000

研究種別:

温度応答性高分子キャリアーの遺伝子デリバリーシステムへの応用とその制御機構の解明

配分額:¥4700000

研究種別:

外部温度刺激によるin vivo遺伝子発現制御システム

配分額:¥13100000

研究種別:

チキソトロピー性セルロースナノファイバーゲルを基盤とした生体組織作製系の創成

2018年-0月-2020年-0月

配分額:¥6240000

研究種別:

マイクロフルイディックエンジニアリングの深化と生体分子高感度定量計測への展開

2011年-0月-2016年-0月

配分額:¥215930000

研究種別:

電荷移動錯体の高感度力学プローブを有する高分子材料の創製とメカノバイオロジー応用

2016年-0月-2018年-0月

配分額:¥2990000

研究資金の受入れ状況

提供機関:科学技術振興機構制度名:研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP)

組織構築を誘導するセルロースナノファイバー培養場の開発2018年09月-2019年08月

分担

詳細

概要:様々な特性のCNFを用いて細胞からの血管や筋組織形成への影響を解明し、最適な培養場の作製方法を確立する。

提供機関:公益財団法人 泉科学技術振興財団制度名:平成27年度研究助成

光刺激により物性とナノ微細構造を変化させる非分解放出型機能性高分子表面の創成と細胞マニピュレーションへの応用2015年10月-2016年09月

代表

詳細

概要:スピロピランを導入した高分子材料を用いて、光刺激で材料の表面特性を変化できる新たな細胞培養器材の開発を行う。この光応答性培養器材により、まず細胞接着と剥離の制御を行う。

提供機関:公益財団法人 カシオ科学振興財団制度名:第33回研究助成

三次元層流マイクロ流体デバイスによる同軸多層ゲルファイバーを足場とした成熟血管組織作製システムの創成2015年12月-2016年11月

代表

詳細

概要:新型の高性能な同軸多層型の三次元層流PDMSマイクロ流体デバイスを用いて、 タンパク質またはペプチドを組み込み細胞接着性を増大させたゲルファイバー材料を開発する。これを細胞培養場に用いて、三次元の生体組織を作製する。

提供機関:公益財団法人 カシオ科学振興財団制度名:第2回研究協賛金

神経筋接合部により運動機能を制御するin vitro再生骨格筋組織の構築2012年11月-2013年10月

代表

詳細

概要:再生医療や生理・病理学解析への応用に資する神経系・運動器系の再生複合組織の構築に向けて、「神経束 → 筋 → 腱骨移行部」の各構成組織について、細胞から三次元の再生組織をin vitroで構築するための基盤工学技術を開発した。

提供機関:財団法人 松籟科学技術振興財団制度名:第27回松籟科学技術振興財団研究助成

細胞の分化・極性を制御するナノ構造化高分子培養基板システムの構築

代表

学内研究制度

特定課題研究

自律神経組織体による心筋細胞組織体の拍動機能制御システムの構築

2009年度

研究成果概要:1. 研究目的神経-心筋の共培養や生体情報伝達解析ならびに細胞機能制御のプラットフォームとなる培養システムの構築を目指し、その基盤技術としての、神経系細胞(初代神経細胞、神経モデル細胞、グリア細胞)の単一細胞を精緻に配置して、神経...1. 研究目的神経-心筋の共培養や生体情報伝達解析ならびに細胞機能制御のプラットフォームとなる培養システムの構築を目指し、その基盤技術としての、神経系細胞(初代神経細胞、神経モデル細胞、グリア細胞)の単一細胞を精緻に配置して、神経細胞ネットワークを作製する培養システムの構築に注力した。この神経系細胞の単一細胞ネットワーク構築には、ナノスケールの半導体加工に汎用されている高分子の電子線レジストを用いたリソグラフィー技術を応用した。ナノサイズのパターンを描画した電子線レジストは、半導体加工ではマスク材として用いられた後に除去されるが、本研究ではこのナノ描画高分子表面を除去することなく直接に細胞のパターニングが可能な培養基板へと応用した。2. 実験電子線照射部位のみに最小解像度20 nmで精緻なパターンを作製可能なpoly[1-chloro-(methyl acrylate)-co-(1-methylstylene)]を主体とした高分子ポジ型レジストをガラス表面に400 nm厚で塗布し、電子線照射および現像処理により一辺20~50 μmの正方形パターンをアレイ状に作製した。未照射部位はpluronicF108で修飾をして、細胞の接着を妨げた。これにより、アレイ状の細胞接着領域に対して、神経細胞、アストロサイト、ならびに神経モデル細胞であるPC12細胞が単一細胞レベルで接着が可能とした。更に、100 nm幅の微細なライン状のパターンに沿って、ナノサイズである神経突起の伸長方向を精確に誘導することを試みた。3. 結果と考察PluronicF108の表面修飾は有効に機能し、高いコントラストをもって、電子線で描画したパターン上のみへ細胞が接着した。一辺20 μmの正方形の細胞接着領域をアレイ状に並べたパターンでは、アストロサイトとPC12細胞を用いた場合に、各パターンに単一の細胞を配置できた。また、蛍光染色を用いた解析では、正方形パターンの縁の各辺に沿ってアストロサイト細胞のアクチンフィラメントの集積がみられ、細胞が細胞接着領域のパターンを正確に認識して接着斑を形成していることが強く示唆された。さらに、アストロサイトやPC12細胞の細胞突起構造を、100 nm幅の微細なラインパターンに沿って精確に伸展させることも達成した。胎仔ラット由来の初代神経細胞についても、単一細胞レベルでのアストロサイトとの共培養を実現した。これらの結果から、本単一細胞培養システムは、パターン形状の適切なデザインにより、任意の形状での精緻な細胞ネットワーク形成や神経回路形成への応用が可能であることを示した。

神経筋接合部により運動機能を制御する三次元再生骨格筋組織の構築

2012年度

研究成果概要: 骨格筋組織の発生では、一列に連なった筋芽細胞が融合して多核の筋管となり、筋管は横紋構造を示す収縮能をもった筋線維へと成熟する。さらに筋線維は、コラーゲンに富んだ筋内膜に覆われて同一方向へ配向した筋束を形成する。本研究では、I型... 骨格筋組織の発生では、一列に連なった筋芽細胞が融合して多核の筋管となり、筋管は横紋構造を示す収縮能をもった筋線維へと成熟する。さらに筋線維は、コラーゲンに富んだ筋内膜に覆われて同一方向へ配向した筋束を形成する。本研究では、I型コラーゲンを用いて独自にデザインした「弦状」の細胞培養足場を構築すると共に、細胞密度が高く収縮能をもつ大きな三次元の骨格筋組織の構築を進め、その構造と機能を解析した。 エレクトロスピニング法で紡糸中にグルタルアルデヒド(GA)架橋を施しながら、I型コラーゲン・マイクロファイバーを同一方向に配向させつつ、足場材料密度を下げて細胞が入り込む適度な間隔を保って中空に張り、三次元の「弦状」足場を作製した。ファイバーの配向化のため、2 cmの間隔を空けた平行な2枚の銅板をエレクトロスピニングのターゲット板に用いた。架橋により機械的強度の向上(無架橋との比較でヤング率と引張り強度共に、約2.7倍に増大)と耐水溶性が付与された。また、コラーゲン溶液(HFP溶液)の粘度、GAとの混合比(コラーゲン:GA = 1 : 0.2 (w/w))、紡糸時間(30秒)など諸条件の最適化により、平均ファイバー径は2 m、平均ファイバー間隔は6 mに制御された。足場に播種されたマウス筋芽細胞C2C12細胞およびラット初代筋芽細胞は、ファイバー間の空隙に入り込みながらファイバーに沿って配向・融合して筋管を形成し、これら筋管は同一方向へ高密度に集合して全長1 cmの三次元細胞構造体を形成した。三次元筋線維束組織の断面および切片をそれぞれSEMおよびワンギーソン染色法により画像解析したところ、断面のサイズは40 x 120 mで、設計通りにコラーゲンファイバーは組織全体に散在していた。 代表的な骨格筋マーカーであるミオシン重鎖で蛍光免疫染色を行い観察したところ、筋管組織の平均長は290 mであり一部の筋構造体には筋線維に特徴的な横紋がみられた。そこで、C2C12細胞から作製した三次元筋線維束組織に電気刺激を与えたところ、収縮が見られなかった。一方で、初代筋芽細胞から作製した組織では電気刺激を与えなくても自発的な収縮が観察され、運動機能を有する再生骨格筋組織の構築を達成した。今後は電気刺激与えてそのパターンにより運動を制御することを試みる。また、平行して取り組んでいる初代神経細胞から作製する再生神経束組織と共培養し、神経筋接合部の形成を評価すると共に、神経組織からのシグナル入力による骨格筋組織の運動制御にも取り組む予定である。

三次元可変集束層流マイクロ流体デバイスによるマクロ複合生体組織の創製

2013年度

研究成果概要:[緒言]細胞からのin vitroでの生体組織の作製研究は近年大きな注目を集めており、特に、移植医療への応用も可能なセンチメートル以上の大型組織の作製が望まれている。長大な血管組織や神経組織を作製するためには、マイクロ径のファイバ...[緒言]細胞からのin vitroでの生体組織の作製研究は近年大きな注目を集めており、特に、移植医療への応用も可能なセンチメートル以上の大型組織の作製が望まれている。長大な血管組織や神経組織を作製するためには、マイクロ径のファイバー状ハイドロゲル内で細胞を三次元包埋培養するアプローチが有力な手法と考え、本研究では、Core-Sheath状の同軸二層型ゲルファイバーを連続的に作製し得る新規なマイクロ流体デバイス(三次元可変シースフローマイクロ流体デバイス)を開発した。このゲルファイバー内部で血管内皮細胞または神経系細胞を包埋培養し、血管組織や神経組織の作成に向けた内皮細胞の融合および神経突起の伸長挙動を評価すると共に、これらを効率的に誘導する生体高分子ゲル材料についても検討した。[結果と考察]三次元可変シースフローマイクロ流体デバイスは、細胞を流すCoreとなる層に外側の流路からゲル作製用高分子溶液(Sheath層)を二段階であてて周囲を取り囲みながらCore層を流路中央へと寄せることで、Core-Sheath状の同軸二層を実現する設計とした。さらに、最外層の流路から供給したゲル化水溶液で高分子をゲル化させ、流れに乗せてゲルファイバーをデバイス外へと排出させる工夫を施した。まず、それぞれの流路を流れる各溶液の流量比を調節することによって、Core層の直径を10 μmから40 μm程度まで調節できることを確認した。続いて、Ca2+との錯形成でハイドロゲルを形成するアルギン酸をSheath層から導入し、最外流路からはCa2+を供給して細胞をCore層に包埋したゲルファイバーを作製した。Core-Sheath状の同軸二層型ゲルファイバーの形成は、細胞と一緒にCore層にFITC標識コラーゲンを導入して蛍光でCore層のみを可視化することで確認した。Core層にPC12細胞を導入し、Sheath層のゲル材料にはアルギン酸のみを用いた実験では、三日間の培養において神経様突起がCore層に沿って伸長する様子が観察され、また80%以上のviabilityが得られた。さらに、より細胞培養に適した培養場とするため、Sheath層のハイドロゲル材料について検討を加えた。多糖であるアルギン酸に同じく多糖類のカラギーナンを組み合わせたり、細胞の三次元培養足場に頻用されるゼラチンやフィブリン(いずれもタンパク質)とアルギン酸との組み合わせについても評価した。ウシ大動脈血管内皮細胞(BAEC)をCore層に導入して検討したところ、カラギーナンとの組み合わせではゲルが脆くなってしまったのに対し、ゼラチンおよびフィブリンと組み合わせたゲルファイバーでは十分なゲル強度が確保され、90%以上のviabilityが得られた。さらに細胞が一列に連なった構造体が観察された。今後のさらなる研究進展により、本デバイスを用いて作製したゼラチンやフィブリンを主体とするゲルファイバーを用いて、長大な毛細血管や神経組織の構築が期待される。

分子・細胞・組織の階層的集積と統合による運動器官生体ロボットの創製

2013年度

研究成果概要:  生体には、細胞や基質が一方向に配向して構造化し機能を発現する組織が見られる。骨格筋組織では、筋芽脂肪が縦一列に整列・融合して筋管へと分化し、筋管は筋線維へと成熟する。多数の筋線維は同一方向に配向しながら三次元の束となって大き...  生体には、細胞や基質が一方向に配向して構造化し機能を発現する組織が見られる。骨格筋組織では、筋芽脂肪が縦一列に整列・融合して筋管へと分化し、筋管は筋線維へと成熟する。多数の筋線維は同一方向に配向しながら三次元の束となって大きな収縮力を示す骨格筋組織を形成する。さらに、骨格筋の端は腱組織へと連なるが、この腱組織は主に配向したⅠ型コラーゲン線維からなり、線維軟骨へと移行しながら傾斜的に石灰化が進み、最終的に骨へ埋入する。このような構造と機能をもった骨格筋と腱の三次元組織をin vitroで工学的に作製することを目指し、エレクトロスピニング法により生体適合性材料を用いて作製したマイクロファイバーを基盤とした三次元培養足場を構築した。 骨格筋組織の作製では、ファイバー同士に適度な間隔を与えつつ同一方向に配向させて中空に張った「弦状」の足場を作製した。これまでに、I型コラーゲンで作製した長さ1 cm x 幅5 mmの弦状足場でラット初代骨格筋細胞を培養して三次元筋組織を構築した成果を踏まえて、より大型の組織作製に取り組んだ。このため、I型コラーゲンに生分解性高分子であるポリカプロラクトン(PCL)を組み合わせてファイバーの強度を向上させ、ドラムコレクタを用いてファイバーの配向化を効率的に行なうことで、長さ2 cm x 幅1 cmへと足場の大型化を達成した。この足場にラット初代骨格筋細胞を播種し21~24日間培養することで、拍動120回/分、収縮率2%程度の自発的収縮能を有し横紋構造をもつ骨格筋組織の形成を達成した。蛍光抗体染色と画像解析による組織中央部における横紋組織の存在率は、約70%と見積もられた。 腱組織については、長さ1 cmの弦状足場の半分を塩化カルシウム溶液とリン酸水素二ナトリウム溶液へ交互に浸漬し、ファイバー束の半分にHApを析出させた傾斜的石灰化三次元足場を作製した。XPSによる元素組成の解析から、傾斜的にHApが析出していることが確認された。この足場に線維芽細胞NIH3T3、前骨芽細胞MC3T3-E1さらにヒト骨髄由来間葉系幹細胞(hbmMSC)をそれぞれ播種したところ、傾斜化した足場の線維部、移行部、HAp化部の各局所において細胞の形態・分布が変化した。また、腱マーカーであるスクレラキシス(Scx)遺伝子の発現をqRT-PCRにより定量的に解析したところ、足場材料の違いによりhbmMSCsのScx遺伝子発現の変化が示唆された。 以上の結果を踏まえて、今後、各再生組織の構造と機能の改善をさらに進めると共に、別途作製を進めている神経束組織や血管組織とも組み合わせて複合組織・器官の構築を目指す。

界面π造形の可逆的光制御システムの構築と細胞挙動操作

2017年度

研究成果概要: 光応答性スピロピラン分子(SP)を導入した疎水ブロックと親水ブロックからなるジブロック共重合体を合成し、アルキル基で疎水化したガラス基材へナノ薄膜状に修飾した光応答性基板を開発した。特に、高分子組成および基材界面のアルキル鎖を系... 光応答性スピロピラン分子(SP)を導入した疎水ブロックと親水ブロックからなるジブロック共重合体を合成し、アルキル基で疎水化したガラス基材へナノ薄膜状に修飾した光応答性基板を開発した。特に、高分子組成および基材界面のアルキル鎖を系統的に変化させ、光刺激に対する表面物性ならびに細胞接着性の変化を評価した。その結果、表面親疎水性変化(親水→疎水)がSPの光異性化に伴う極性変化(疎水→親水)と相反し、また紫外光の照射で細胞が接着・伸展し可視光の照射では細胞は脱着した。この現象は、高分子鎖の動的な高次構造変化に起因し、高分子間のみならず高分子薄膜と基材界面での相互作用も重要であることを明らかにした。

紙とマイクロファイバーの重層基材を基盤とした再生生体組織培養システムの創製

2017年度共同研究者:今任 景一

研究成果概要: 本研究では、紙の上にエレクトロスピニング法で生分解性高分子のマイクロファイバーを紡糸した二層基材を作製した。マイクロファイバー層には細胞接着と培養場の機能を担わせ、特にファイバー表面にBreath Figure法でナノサイズの多... 本研究では、紙の上にエレクトロスピニング法で生分解性高分子のマイクロファイバーを紡糸した二層基材を作製した。マイクロファイバー層には細胞接着と培養場の機能を担わせ、特にファイバー表面にBreath Figure法でナノサイズの多孔を形成させて細胞接着性の向上を実現した。さらに、紙の吸水能とサイフォン原理を利用して培養液を自律的に灌流するシステムとし、筋芽細胞を播種して細胞の挙動に及ぼす培養液の流れストレスの効果を定量的に評価した。その結果、静置培養時と比較して細胞増殖ならびに筋管形成の増大が引き起こされることが分かった。すなわち、流れストレスは筋管形成への効率的な分化刺激となることが示された。

再生医工学への応用に向けた芯/鞘二重構造マイクロファイバーの高機能化戦略

2017年度共同研究者:今任 景一

研究成果概要:  エレクトロスピニング法により芯/鞘二重構造を持つ機能性マイクロファイバーを作製し、細胞培養基材に応用した。紫外光照射でナノ鞘層の高分子表面のぬれ性が増すファイバー基材では、光刺激により細胞の接着性が有意に増大した。こ...  エレクトロスピニング法により芯/鞘二重構造を持つ機能性マイクロファイバーを作製し、細胞培養基材に応用した。紫外光照射でナノ鞘層の高分子表面のぬれ性が増すファイバー基材では、光刺激により細胞の接着性が有意に増大した。この光制御機能は、光応答性を担う分子の高分子鎖内への導入率が高いほど向上した。また、芯層に導電性高分子を導入して、細胞接着性の高分子の鞘層で被覆したファイバー材料も作製した。このファイバー基材上で筋芽細胞を培養すると、電位を負荷しない条件にもかかわらず鞘層のみの足場と比較して増殖率および筋管形成率が有意に増大し、再生筋組織の作製基材として優れることを見出した。

マイクロ材料工学を基盤とした大型三次元生体組織の構築と複合組織化による機能制御

2014年度共同研究者:庄子 習一, 関口 哲志, 有坂 慶紀, 奥 仁美, 小町 駿介, 南齋 浩樹, 後藤 耀諒, 近澤 朋亮

研究成果概要:再生医療応用を目指し、細胞を組み上げて三次元の生体組織を作製する研究が大きな注目を集めている。管腔化した三次元組織である毛細血管は、他の再生組織の深部へ血流を供給する応用も期待され、重要な研究のターゲットである。本研究では、血管内...再生医療応用を目指し、細胞を組み上げて三次元の生体組織を作製する研究が大きな注目を集めている。管腔化した三次元組織である毛細血管は、他の再生組織の深部へ血流を供給する応用も期待され、重要な研究のターゲットである。本研究では、血管内皮細胞から長大な毛細血管組織の作製を目的とし、長さ数十cm ~ mスケール、直径約100μmの同軸二層のCore[芯]–Sheath[鞘]型(CS型)ゲルファイバー三次元培養場を、独自に開発した三次元的な層流を形成できるマイクロ流体デバイスにより作製した。Core層に血管内皮細胞を懸濁して導入し、Sheath層に生体適合性の高い混合ゲルを用いて包埋培養し、管腔化した毛細血管組織の作製に成功した。Fabricating engineered tissues by assembling individual cells is ofgreat interest to engineers and scientists. Tissues and organs of a human bodyhave three-dimensional fine structures, and their size is centimeter and/ormeter scale. Therefore, for regenerative medicine applications, engineeredtissues should be the same size, and it is necessary to develop innovativetechnologies to assemble the cells into a three-dimensional and largestructure. In this study, we developed the novel microfluidic device, which canform three-dimensional laminar flow in its micro channel, and we applied this deviceto fabricate the engineered blood capillaries (vessels).The three-dimensional laminar flow consists of a core layer and acoaxially surrounding sheath layer. By continuously introducing different solmaterials to each layer and subsequently gelating them, the double layeredhydrogels of fiber shape were fabricated. Vascular endothelial cells were alsosuccessively introduced in the core layer and three-dimensionally cultured inthe hydrogel fiber so that the cells autonomously developed into long bloodcapillary. Various biopolymers were used as gel materials and examined how theyaffect gel fiber formation and tissue development.

配向化コラーゲン線維束三次元足場の傾斜的石灰化と腱骨移行部再生組織構築への応用

2014年度共同研究者:有坂 慶紀

研究成果概要:腱組織は、配向したⅠ型コラーゲン線維が傾斜的に石灰化しながら線維軟骨組織を経て骨組織へと埋入する。腱断裂において線維軟骨は再生されないために、再生組織の作製が期待されている。本研究では、生体組織構造を模倣して、配向Ⅰ型コラーゲンマ...腱組織は、配向したⅠ型コラーゲン線維が傾斜的に石灰化しながら線維軟骨組織を経て骨組織へと埋入する。腱断裂において線維軟骨は再生されないために、再生組織の作製が期待されている。本研究では、生体組織構造を模倣して、配向Ⅰ型コラーゲンマイクロファイバーに傾斜的にハイドロキシアパタイトを析出させた新たな三次元培養足場を構築した。さらに、この足場上で培養した線維芽細胞と間葉系幹細胞が、足場構造に応じて生体内と同様な細胞形態へと変化することを見出した。さらに、傾斜的石灰化構造に応じた間葉系幹細胞の腱細胞への分化誘導を示唆する新たな知見を得た。The tendon tissue consists of uniformly oriented typeI collagen fibers. These collagen fibers gradually bear hydroxyapatite and areembedded into bone tissue. For constructing a regenerative tendon tissue, a three-dimensionaland oriented collagen microfiber scaffold, on which hydroxyapatite gradually deposited,was fabricated by mimicking the native tissue. Depending on the graduallychanging components of the scaffold, the fibroblasts and mesenchymal stem cells(MSCs) cultured on the scaffold was found to change their shape as they take invivo. Furthermore, the novel data suggesting that MSCs differentiated intotendon cells depending on the scaffold structure was obtained.

同軸重層マイクロゲルファイバーを基盤とした成熟血管組織作製システムの創成

2015年度

研究成果概要:細胞を組み上げて三次元の生体組織を作製する再生医療研究において、拡散により栄養や酸素が十分に行き届くのが困難な組織内部へこれらを血流により供給する長大な毛細血管組織の構築は極めて重要である。本研究では、基本ユニットを積層化させて作...細胞を組み上げて三次元の生体組織を作製する再生医療研究において、拡散により栄養や酸素が十分に行き届くのが困難な組織内部へこれらを血流により供給する長大な毛細血管組織の構築は極めて重要である。本研究では、基本ユニットを積層化させて作製し、三次元的な層流を安定して形成できる新たなマイクロ流体デバイスを開発し、血管内皮細胞からの血管組織構築に有用な同軸二層のマイクロゲルファイバー培養足場の作製。新デバイスによりゲルファイバーの作製効率の向上を達成すると共に、アルギン酸に細胞接着ペプチドを化学修飾した新たなゲル材料の作製も進めた。Fabrication of large, long, and/or thick engineeredtissues, which are implantable to human body for regenerative medicine,attracts great interest. For this purpose, fabrication and introduction of 3Dand long blood vessels to maintain cells in the internal area of 3D tissues arecritical and the challenging subjects. In this study, the co-axial doublelayered microgel fibers (micrometers in diameter but tens of centimeters inlength) were prepared as the 3D culture scaffolds. The 3D sheath flowmicrofluidic device was improved and the new-type device, which was composed thestacking basic units, was developed. Effective fabrication of the microgel fiberswas also achieved using this device. Vascular endothelial cells were three-dimensionallycultured in the core layer of the microgel fiber and formed luminal structure. Thegel materials increased in cell-adhesion worked to enhance formation of luminalcapillary.

紙とマイクロファイバーの重層基材からなる自律駆動型灌流培養システムによる組織構築

2016年度

研究成果概要: 本研究では、紙とゼラチンファイバーからなる重層化細胞培養足場を基盤とし、紙の毛細管現象を培養液の自律的な駆動力に利用すると共にサイフォン原理を組み合わせて連続的な送液が可能である、これまでにないシンプルで大面積かつ開放系での細胞... 本研究では、紙とゼラチンファイバーからなる重層化細胞培養足場を基盤とし、紙の毛細管現象を培養液の自律的な駆動力に利用すると共にサイフォン原理を組み合わせて連続的な送液が可能である、これまでにないシンプルで大面積かつ開放系での細胞培養場を有する新たな自律駆動型の灌流培養システムを開発した。さらに、血管内皮細胞単独ならびに血管内皮細胞と異種細胞との灌流共培養を行った。その結果、静置培養との比較において、血管内皮細胞が流れに応答して挙動を顕著に変化させることを見出した。これより、本灌流培養システムが、血管組織構築に有効なシェアストレスを効果的に負荷できることを示した。

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
生命科学概論A 電子物理基幹理工学部2019春学期
生命科学概論A 建築・経営・社工・資源創造理工学部2019春学期
生命科学概論B 生医先進理工学部2019春学期
理工学基礎実験2B 化学先進理工学部2019秋学期
理工学基礎実験2B 生医先進理工学部2019秋学期
生物学実験基幹理工学部2019集中講義(春学期)
生物学実験創造理工学部2019集中講義(春学期)
生物学実験先進理工学部2019集中講義(春学期)
生命医科学ゼミナールI先進理工学部2019春学期
生命医科学ゼミナールI  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2019春学期
有機化学A先進理工学部2019秋クォーター
有機化学A 【前年度成績S評価者用】先進理工学部2019秋クォーター
分析化学A先進理工学部2019秋学期
分析化学A  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2019秋学期
生命医科学ゼミナールII先進理工学部2019秋学期
生命医科学ゼミナールII  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2019秋学期
Advanced Life Science and Medical Bioscience Laboratory先進理工学部2019春学期
生命医科学実験II先進理工学部2019春学期
生命医科学実験II  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2019春学期
卒業研究先進理工学部2019通年
卒業研究  【前年度成績S評価者用】先進理工学部2019通年
フロンティア・バイオメディカルエンジニアリング先進理工学部2019春クォーター
生命医科学実験IV先進理工学部2019春学期
生命医科学実験V先進理工学部2019秋学期
生命機能材料科学先進理工学部2019春学期
Introduction to Medical Science先進理工学部2019集中講義(秋学期)
Life Science and Medical Bioscience Seminar II先進理工学部2019春学期
Bioscience Practicals A先進理工学部2019秋学期
Bioscience Practicals B先進理工学部2019春学期
Graduation Thesis A先進理工学部2019秋学期
Graduation Thesis B先進理工学部2019春学期
修士論文(生医)大学院先進理工学研究科2019通年
Research on Biomaterials Science and Engineering大学院先進理工学研究科2019通年
生命機能材料科学研究大学院先進理工学研究科2019通年
医工学特論大学院先進理工学研究科2019秋学期
Advanced Biomaterials Science and Engineering大学院先進理工学研究科2019春学期
生命機能材料科学特論大学院先進理工学研究科2019春学期
Seminar on Biomaterials Science and Engineering A大学院先進理工学研究科2019春学期
生命機能材料科学演習A大学院先進理工学研究科2019春学期
Seminar on Biomaterials Science and Engineering B大学院先進理工学研究科2019秋学期
生命機能材料科学演習B大学院先進理工学研究科2019秋学期
Master's Thesis (Department of Life Science and Medical Bioscience)大学院先進理工学研究科2019通年
生命機能材料科学研究大学院先進理工学研究科2019通年
キャリアアップ実習大学院先進理工学研究科2019通年
バイオマテリアル・ナノ医療特論大学院先進理工学研究科2019秋学期
生命科学概論 02グローバルエデュケーションセンター2019春学期

作成した教科書・教材・参考書

生命科学概論 −環境・エネルギーから医療まで−

2012年04月

その他教育活動

学会受賞(学生)、榑林 哲也、修士2年

詳細

概要:第4回CSJ化学フェスタ2012、優秀ポスター発表賞

学会受賞(学生)、中村 雄太郎、修士2年

詳細

概要:第3回CSJ化学フェスタ2012、優秀ポスター発表賞

学会受賞(学生)、奥 仁美、修士1年

学会受賞(学生)、坪倉 彩、修士1年

学会受賞(学生)、坪倉 彩、修士1年

詳細

概要:第2回CSJ化学フェスタ2012、優秀ポスター発表賞

学会受賞(学生)、田村健一、修士1年

詳細

概要:第21回インテリジェント材料/システムシンポジウム&第6回バイオ・ナノテクフォーラムシンポジウム、奨励賞

学会受賞(学生)、田村健一、修士1年

詳細

概要:第1回CSJ化学フェスタ —2011世界化学年記念大会— 、優秀ポスター発表賞

学会受賞(学生)、川岸祥史、修士1年

詳細

概要:第1回CSJ化学フェスタ —2011世界化学年記念大会— 、優秀ポスター発表賞

社会貢献活動

筋芽細胞培養に新たな道 (報道)

2017年11月-

イベント・番組・雑誌名:日経産業新聞(報道)

培養細胞、生存率6倍 (報道)

2011年01月-

イベント・番組・雑誌名:日経産業新聞(報道)

詳細

概要:早大「培養細胞、生存率6倍」、ゲル流せる容器開発、栄養・酸素 豊富に

マイクロ・ナノバイオテクノロジーを駆使して、血管や筋肉組織をつくる

2018年-

イベント・番組・雑誌名:Harima Quarterly

場所・掲載箇所:137:6―9.