Biomedical Materials, Volume 16, Number 3,2021

Cyclo olefin polymer-based solvent-free mass-productive microphysiological systems 


Makoto Yamanaka a, Xiaopeng Wen b, Satoshi Imamura b, Risako Sakai b,Shiho Terada b, and Ken-ichiro Kamei b 

a Incubation Center Organs On Chip Project, Ushio INC.  

b Institute for Integrated Cell-Material Sciences (WPI-iCeMS), Kyoto University. 


    マイクロ生体模倣システム(MPS)はより生体に近い詳細な評価ができるin vitro評価系として、創薬スクリーニングや毒性試験において従来の動物試験に代わるものとして期待されています。一方で、従来MPSの開発においてはポリジメチルシロキサン(PDMS)というシリコーンゴム系の材料がよく用いられております。また、プラスチック製チップにおいてもその製作に有機溶剤や接着剤が用いられており、細胞培養試験において化学物質のコンタミネーションの原因となります。本研究では、上記の問題を解消するものとして、シクロオレフィンポリマー(COP)を材料に、真空紫外線(VUV)を用いた光接合(Photobonding®)により製作したチップおよび製作方法が、他のチップよりもMPSに向いていることを実証したものとなります。ウシオのチップ製作技術が、実用的なMPSの実現を通じて新しい治療薬や診断方法の開発に貢献するものと期待しています。 

 Microphysiological systems (MPS) are expected to replace conventional animal studies in drug screening and toxicity testing as an in vitro evaluation system that enables detailed evaluation closer to the human body. On the other hand, polydimethylsiloxane (PDMS), a silicone rubber-based material, is often used in developing MPS. In addition, organic solvents and adhesives are used in the fabrication of plastic chips, which will cause chemical contaminates on cell culture testing. In this study, we demonstrate that chips made of cyclo-olefin polymer (COP) and fabricated by Photobonding® using vacuum ultraviolet (VUV) light are more suitable for MPS than other chips made with conventional technologies. USHIO expects that its chip fabrication technology will contribute to developing new therapeutic agents and diagnostic methods by realising practical MPS. 





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