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医療現場のニーズと 工 学 シ ー ズ を つ な げ る 情 報 通 信

17January2024

Graduate School of
Biomedical Engineering
Tohoku University

東北大学大学院医工学研究科｜研究紹介ニュースレター

R1hesearc

第一段階として、簡単な PCR 機と核酸クロマトストリップの PAS を活用□ 医療機器創生医工学講座

し、遺伝子検査の結果を目視判定す

医用光工学分野“誰でも何処でも遺伝子検査”を実現する□ mitsuo.kawase.d3@tohoku.ac.jp

図１ 当研究室の研究の歩み

教授

川瀬三雄
Kawase, Mitsuo

る STH-PAS 法 を開 発し、結 核 や デング熱等の各種感染症検査に適用可能なことを実証した。その後、研究の第二段階として、実際の遺伝子検査コロナで認知されるようになった現場で問題となる PCR 増幅産物の飛感染症遺伝子検査は、先進国よりも、散による偽陽性発生リスクを抑制すその発生リスクが高い途上国でのるシーリングカセットを開発し、よりニーズが高い。

現場での検査を実施しやすい技術と当研究室では、この医療インフラした。そして、ここ数年取り組んで来が未整備な途上国での遺伝子検査たのが、PCR 機の不要な等温増幅反ニーズに対応すべく、これまで一貫応と PAS 検出を一体化したカセットして、“誰でも何処でも簡単に実施でで、この秋に完成し、来年早々にはきる遺伝子検査の実現”、に向けて研

東北大学発ベンチャー㈱ TBAで、“iso-究活動を続けて来た。

PAS Working Cassette”として商品

図 1 にその歩みを示した。研究のGlioma is the most common adult brain

ples and in glioma cell lines. We com-tumor, and the deadliest, with over 90%

bine such analysis with multi-Omics

mortality within 5 years. Currently, there

and CRISPR gene editing to validate

is no cure for glioma. My work focuses

the targets. Our final aim is to improveon discovering novel therapeutics forthe quality of life and potentially cure

glioma by examining the transfer RNA

glioma and other cancers through the(tRNA) modifications. tRNA is decorat-

discovery of novel therapies. We also

ed with a large number of chemicaluse our knowledge to develop the next

modifications that regulate its function

generation of gene therapies that are

via fine-tuning translation via codon-

more specific to cancer cells with

anticodon decoding. We use an array

fewer side effects.

化される予定である。

tRNA modifications are important to maintaining propertranslation in cancer cells for oncogenesis. Interrupting thisprocess reduces oncogenic proteins production and inducestranslational stress.

of methods and multi-omics approach-tRNA modifications that can be targeted for glioma therapy. For example, we
use high throughput mass spectrometry (LC-MS/MS) to analyze tRNA modifications in patient derived tumor sam-esearc

2hbioinformatics analysis to discover novel

Res, coupled with computational and□ 生体再生医工学講座
神経外科先端治療開発学分野

tRNA modifications asnovel cancer therapy targets□ https://www.neurosci.med.tohoku.ac.jp/

准教授

ラシャード シェリフ
Sherif Rashad磁気・電気・電磁波を応用することで、Rい医療機器の研究開発を進めています。

3hesearc

病気の患者さんを診断・治療する新し□ 治療医工学講座
生体電磁エネルギー医工学分野

患者のため副作用のない安全な治療診断技術を開発する

我々の生きるという活動は、磁気と電気で支配されています。例えば、手を動かそうと思った時、脳の神経の中でイオンが動くことで電気が生じて、同時□ https://web.tohoku.ac.jp/biomag.eng

准教授

桑波田晃弘
Kuwahata, Akihiroに磁気も発生しています。発生した電気と磁気が手の筋肉に作用して手を動実験で治療効果を検証しています。

かすことができます。心臓が動いていまた、既存概念を凌駕するために、ることも同様の現象に支配されていま生命と量子を結びつける次世代技術す。このように、磁気や電気、電磁波は、として、近年注目されているダイヤモ

生体活動と密接な関係があるため、医ンドの量子効果を応用した医工学研療機器の開発に重要であります。

究を開拓しています。

現在、副作用を最小限にしてがんをぜひ、研究室のホームページをご治療・診断するために、電磁波を応用

覧ください。研究室への訪問も歓迎した医療機器開発を進めており、動物します。

低酸素筋力トレーニング前後の筋線維タイプの免疫染色像と 3 次元初代培養筋の作製

R

4hesearc

乳がん患者のための副 作 用の 少 ない 安
全ながん治療・診断システムの開発

我々は分子生物学的手法を用いて、骨格筋は運動や環境刺激により筋線運動刺激が骨格筋に及ぼす影響や低維タイプの割合を変えることで、強い酸素環境への適応を検証しています。

負荷や疲労に対する機能を獲得します。

日常の活動における筋肉の負荷や環遅筋線維（TypeⅠ）や速筋線維（Type境変化は筋肉の形態や機能を変化さⅡ）における TypeⅡa が筋持久力に関せます。筋トレは筋肉の肥大化だけで係しています。TypeⅡは遅筋の性質をなく、機能的な向上が重要であり、特持つⅡa と速筋の性質を持つⅡx・Ⅱb にに筋持久力の獲得が高齢者や身体虚分けられます。低酸素環境下での持弱者の歩行能力向上に寄与します。

久運動は持久力の改善に寄与します
が、低酸素筋力トレーニングを模した遺伝子改変マウスの解析では、野生□ 社会医工学講座型と比べ、速 筋 線 維 の TypeⅡa の 肥

健康維持増進医工学分野

分子生物学的手法による運動と低酸素環境下での骨格筋適応の解明□ www.sports.med.tohoku.ac.jp

大とその割合の増加が筋持久力の獲得と関連していることが示されました。
さらに、3D 初代培養筋を用いた研究
特任助教

高田拓明
Takada, Hiroaki

医療現場のニーズと工学シーズをつなげる情報通信
東北大学大学院医工学研究科｜研究紹介ニュースレター

No.17 January 2024

により、骨格筋が筋持久力を獲得する運動・環境刺激のメカニズムを解明しています。

編集・発行｜東北大学 大学院医工学研究科 広報委員会〒980-8579 仙台市青葉区荒巻字青葉 6-6-12

Email: bme-pr@grp.tohoku.ac.jp
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