Name: マイクロ流体を使用した新規治療用途の開発 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2007-10-01T15:33:39.000+00:00
Duration: 8 min 56 s
Description: 学ぶマイクロ流体を用いた血球の自然生理状態を保ちながら炎症応答を解析する手法。疾患状態における自然免疫応答の理解と治療応用への貢献を目指す。

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マイクロ流体を使用した新規治療用途の開発

Development of New Therapeutic Applications Using Microfluidics

私はマメド・トナーです。もともと機械工学を専攻し、その後バイオメディカル工学および科学のトレーニングを受けました。現在はマサチューセッツ総合病院、ハーバード大学医学部、およびハーバード大学・MITヘルスサイエンシズ＆テクノロジー部門の教員として、医学におけるバイオメディカル工学のさまざまな応用研究に取り組んでいます。具体的には、血液中の共通細胞を迅速に特定し、それらの生理学的変化を追跡することで、炎症や火傷、外傷を負った患者などの疾患状態における細胞の生理学的メカニズムを解明するといった研究を行っています。また、先天免疫系の応答を理解しようとしたり、このような症例において血球がどのように炎症反応を調節しているかを解明しようとしたりする場合、およびそれらのゲノミクスやプロテオミクスを解析する場合についてです。こうした例において重要なのは、細胞の生理機能や発現レベルなどを変化させることなく、これらの細胞を回収することです。つまり、細胞の取り扱いによって生じるアーティファクトではなく、根本的な問題における自然な生理機能を調査することが目的となります。その他の応用例としては、CD4陽性リンパ球のレベルなど、治療開始の判断基準となる標的細胞を測定できるグローバルヘルスチップのようなポイントオブケアデバイスが挙げられます。そのため、私たちはマイクロ流体マイクロチップ技術を用いて、CD4陽性細胞を検出し計数できるチップの開発に取り組んでいます。さらに、より高度な応用例として、いわゆる希少細胞検出があります。臨床医学において、通常は一般的な細胞を扱い、それらの細胞に基づいて患者の生理状態を把握しようとします。しかし実際には、多くの生理学的または病理生理学的プロセスは、樹状細胞、幹細胞、調節細胞、あるいは癌の場合であれば循環腫瘍細胞など、はるかに希少な細胞によって制御されています。そのため、様々な治療への反応を実際に決定づける希少細胞の同定や、診断への利用に関心があります。このように、マイクロフルイディクスを用いて細胞をチップ上に配置し、数多くの診断および治療アプリケーションに活用することは、非常に幅広い展望を持っています。マイクロフルイディクスの初期の研究は主に構築に重点が置かれており、集積回路などのアプリケーション向けに開発されたマイクロシステム技術のツールを活用し、マイクロフローサイトメトリー、マイクロ電気泳動システム、マイクロクロマトグラフィーシステムなどを開発するラボオンチップ概念のような小型化システムを適用していました。これらの小型化研究から、生物学的システムとマイクロシステムをどのように融合させるかについて多くの知見が得られました。しかし、この分野でこれまで欠けていたのは、いわゆる「ブロックバスター」と呼べるような、これらの技術による主要なアプリケーションや、臨

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生物学

我々は、エラストマーポリジメチルシロキサン（PDMS）ベースのフォトリソグラフィにより定義された正確なボリュームを閉じて、特色にする余分なエネルギーを必要としないマイクロバルブの配列を製造し、自動化するためのプロトコルを示す。並列subnanoliter...

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マイクロ流体プラットフォーム内での3D組織化ヒト心臓組織の開発

ここでは、油中水型エマルジョン(プラグ)でコンビナトリアルライブラリを産生するためのポリジメチルシロキサン(PDMS)ベースの二重層デバイスの作製について説明します。プラグ製造の自動化に必要なハードウェアとソフトウェアがプロトコルに詳述されており、蛍光プラグの定量的ライブラリの製造も実証されています。...

コンビナトリアルプラグ製造のための二層マイクロ流体デバイス

このプロトコルでは、微小管ポリマーの力学を調査するのに適したマイクロ流体デバイスの設計と製造について詳しく説明します。マイクロファブリケーション、自動フロー制御、および計算モデリング技術の合成により、 in...

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マイクロ流体を使用した新規治療用途の開発

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