経上皮電気抵抗(TEER)測定マイクロ流体デバイスの開発

近年,マイクロ流体デバイス内でヒト由来細胞を培養し,生体外でヒトの生体機能を高度に模倣するOrgan on a Chipが,信頼性の高い創薬スクリーニング手法として期待されています。当研究室では,Organ on a Chipの機能強化を目指して,経上皮電気抵抗(TEER:Trans-epithelial electrical resistance)に注目しました。 TEERとは,細胞単層のバリア機能を非侵襲,無標識かつリアルタイムに測定可能な指標であり,創薬スクリーニングにおける重要な評価項目です。しかし,同一の細胞種を用いてもTEER測定系によって,測定値が異なるという問題が指摘されています。そこで,デバイスに搭載する電極の設計に着目し,有限要素法を用いた電流密度解析を行って,定量的なTEER測定が可能な電極設計を提案しました。今後,さらに高機能なTEER測定デバイスの開発を目指しています。

[応用先]

  • 創薬スクリーニング
  • ヒトiPS細胞を用いた個別化医療
TEER測定マイクロ流体デバイスの概略と提案した電極設計

【論文】

  • 宮崎貴史,平井義和,亀井謙一郎,土屋智由,田畑修, “マイクロ流体デバイス内の電流密度解析に基づいた経上皮電気抵抗測定用電極の設計法,” 電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌), vol. 140, no. 10, pp. 285-292, 2020

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