心臓拍動を模倣する流体キャパシタを集積した肝臓オルガノイド作製用マイクロ流体デバイス

カテゴリ: 論文誌(論文単位)

グループ名: 【E】センサ・マイクロマシン部門

発行日: 2019/07/01

タイトル(英語): Novel Microfluidic Device Integrated with a Fluidic-Capacitor to Mimic Heart Beating for Generation of Functional Liver Organoids

著者名: 呉　家旭（京都大学大学院 工学研究科マイクロエンジニアリング専攻／東京大学大学院 工学系研究科精密工学専攻），平井　義和（京都大学大学院 工学研究科マイクロエンジニアリング専攻），亀井　謙一郎（京都大学高等研究院 物質－細胞統合システム拠点（iCeMS）），土屋　智由（京都大学大学院 工学研究科マイクロエンジニアリング専攻），田畑　修（京都大学大学院 工学研究科マイクロエンジニアリング専攻）

著者名(英語): Jiaxu Wu (Department of Micro Engineering, Kyoto University/Department of Presision Engineering, The University of Tokyo), Yoshikazu Hirai (Department of Micro Engineering, Kyoto University), Ken-ichiro Kamei (Institute for Advanced Study, Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS), Kyoto University), Toshiyuki Tsuchiya (Department of Micro Engineering, Kyoto University), Osamu Tabata (Department of Micro Engineering, Kyoto University)

キーワード: オルガノイド，ポリジメチルシロキサン（PDMS），電気等価回路モデル，流体キャパシタ，圧力刺激　　organoid，polydimethylsiloxane，equivalent circuit model，fluidic capacitor，pressure stimulus

要約(英語): Liver organoids hold a great potential to understand liver development and contribute for drug screening and toxicological testing. However, conventional methods to generate organoids provide insufficient liver functions and less reproducibility, due to lack of controllability of cellular microenvironmental cues. To tackle these issues, we focus on one of the environmental cues, pressure stimuli by heart beating, and develop a microfluidic-based cell culture platform integrating a fluidic capacitor to produce pressure stimuli with hydrostatic pressure. Furthermore, we demonstrate a numerical simulation based on equivalent circuit model for designing the device parameters with sufficient accuracy. This device concept will provide insights into physical micro-environmental regulation on organoid development.

本誌: 電気学会論文誌E（センサ・マイクロマシン部門誌） Vol.139 No.7 （2019） 特集：第35回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム受賞論文

本誌掲載ページ: 209-216 p

原稿種別: 論文／日本語

電子版へのリンク: https://www.jstage.jst.go.jp/article/ieejsmas/139/7/139_209/_article/-char/ja/