エコロジーライフを見据えた次世代型臨床用細胞保管システム構築に向けた基盤研究

旨在构建关注生态生命的下一代临床细胞存储系统的基础研究

基本信息

批准号：
26702020
负责人：
西下直希
金额：
$ 15.14万
依托单位：
National Institutes of Biomedical Innovation, Health and Nutrition (2015-2017)Foundation for Biomedical Research and Innovation (2014)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-01 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

次世代型システムとして、前年度に項目立てした統合型培養履歴管理システムのCell History Information Management（CHIM）を既存の自動培養装置に導入可能か検討した。現CHIMの設計は、ヒト幹細胞アーカイブ（先端医療振興財団）の細胞保管管理システムを基礎として、自動培養装置、自動分化誘導機器等とシステム連結を可能とする次世代型IoT化を目指した仕様であったため、約2000点の管理項目が存在する。今回は、様々な企業の自動培養装置が存在する中で、CHIMを小規模運用として自動培養、自動培地交換機器（A社、B社）の2製品に絞り、CHIMと装置間との共通項目を抽出した。その結果、装置間の違いにおいて、531種の共通項目が存在することがわかった。本CHIMをARM技術に既存製品に導入することで最も汎用性高く実現できる可能性を示唆した。また、培養工程管理としてはnaive/prime iPS細胞樹立時・拡大培養時・分化誘導工程等でインキュベーターから培養容器を取り出す回数と培養工程で低下する培地の温度、培養操作における細胞への負荷等の総量と細胞品質や細胞安定性（ゲノム安定性）が関係することを見出した。今回選定した機器（A社、B社）の2製品は、小規模スケール（x10 10　の培養を想定したものではあるが、大規模スケールの別自動培養装置（x10 10　においても共有システム化を図る事で、培養操作工程から自動細胞保管・管理システムとを統合できることを示唆する結果となった。今後、様々な機器で調査し、共通項目を検証する事でCHIMがスリム化できることが期待される。この研究成果を通じて、幹細胞を用いた再生医療分野におけるIoT化のシステム基盤として活用できることを期待する。

作为下一代系统，我们研究了是否可以将细胞历史信息管理（CHIM）（我们去年确定的集成培养历史管理系统）引入现有的自动培养设备中。 CHIM目前的设计基于人类干细胞档案馆（先进医学促进基金会）的细胞存储管理系统，其规格针对下一代物联网，可实现与自动培养设备、自动分化诱导设备的系统连接等等。因此，管理项目大约有2000个。这次虽然有各家公司的自动培养设备，但我们重点关注CHIM小规模经营的两款产品：自动培养和自动培养基交换设备（A公司、B公司），并分享CHIM之间的共同点并且设备被提取。结果发现，设备间共有531个共同项。有人建议，通过将其引入到使用 ARM 技术的现有产品中，可以实现该 CHIM 的最高程度的多功能性。此外，对于培养过程管理，在naive/prime iPS细胞的建立、扩增培养、分化诱导过程等过程中从培养箱中取出培养容器的次数、在培养过程中降低的培养基温度我们发现总量与细胞质量和细胞稳定性（基因组稳定性）有关。此次选用的两款产品（A公司和B公司）适用于小规模培养（x10 10），但也可用于大型自动化培养设备（x10如图10所示，结果表明，通过创建共享系统，可以将培养操作过程与自动细胞存储和管理系统集成。未来，CHIM将使用各种设备进行研究并验证通用项目。这项研究成果将被用作干细胞再生医学领域物联网的系统平台。