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教員紹介

ACADEMICIAN

花田 三四郎 HANADA Sanshiro

  • 医療技術学部 臨床工学科
  • 准教授

研究分野

生体医工学、組織工学、血管生物学、動物実験代替、再生医療

学位

博士(工学)

経歴

2002年3月  東京大学工学部化学システム工学科卒業
2004年3月  東京大学工学系研究科化学システム工学専攻 修士課程 修了
2008年3月  東京大学工学系研究科化学システム工学専攻 博士課程 修了
2008年1月  国立国際医療センター 研究所 補助員、流動研究員など
(2009年 9月まで 財団法人医療機器センター 流動研究員)
2010年4月  国立国際医療研究センター 研究員
2015年2月  ヨハネスグーテンベルク大学マインツ 病理研究所 ポスドク研究員
2017年3月  熊本大学 国際先端医学研究機構 特定事業研究員
2020年3月  横浜市立大学 生命ナノシステム科学研究科 特任講師
2022年4月  群馬パース大学 医療技術学部  臨床工学科 准教授(現在に至る)

研究内容

三次元細胞培養技術を基盤に、in vitro/ex vivoにおける生体臓器代替物の構築に関心を持っています。実質組織の血管化という課題を克服し、大型臓器構築や人工臓器等へと応用することを目標としています。動的な生体プロセス開発を細胞生物学、工学、数理などの多方向のアプローチで実現し、臨床工学の発展に貢献したいと考えています。
研究テーマ
①血管化組織構築に関する研究
②三次元培養プラットフォームの開発
③非侵襲生体計測技術の開発

研究実績詳細

研究業績
(1)学術論文
[1] Y. Arima, Y. Nakagawa, T. Takeo, T. Ishida, T. Yamada, S. Hino, M. Nakao, S. Hanada, T. Umemoto, T. Suda, T. Sakuma, T. Yamamoto, T. Watanabe, K. Nagaoka, Y. Tanaka, Y. K. Kawamura, K. Tonami, H. Kurihara, Y. Sato, K. Yamagata, T. Nakamura, S. Araki, E. Yamamoto, Y. Izumiya, K. Sakamoto, K. Kaikita, K. Matsushita, K. Nishiyama, N. Nakagata, K. Tsujita “Murine neonatal ketogenesis preserves mitochondrial energetics by preventing protein hyperacetylation” Nature Metabolism, 3 (2), 196-210 (2021)

[2] K. Sugihara, Y. Yamaguchi, S. Usui, Y. Nashimoto, S. Hanada, E. Kiyokawa, A. Uemura、R. Yokokawa, K. Nishiyama, T. Miura. “A new perfusion culture method with a self-organized capillary network” PLoS ONE 15(10), e0240552 (2020)

[3] Y. Nashimoto, R. Okada, S. Hanada, Y. Arima, K. Nishiyama, T. Miura, R. Yokokawa. “Vascularized cancer on a chip: The effect of perfusion on growth and drug delivery of tumor spheroid” Biomaterials, 229, 119547 (2020)

[4] 梨本裕司、寺岡佑佳子、有馬勇一郎、花田三四郎、中益朗子、小寺秀俊、西山功一、三浦岳、横川隆司
「組織の形態形成解明に資するマイクロ流体デバイス内での血管網の構築とその応用」 電気学会論文誌 E 138 (7): 275-280 (2018)

[6] M. Araki, T. Hisamitsu, Y. Kinugasa-Katayama, T. Tanaka, Y. Harada, S. Nakao, S. Hanada, S. Ishii, M. Fujita, T. Kawamura, Y. Saito, K. Nishiyama, Y. Watanabe, O. Nakagawa. “Serum/glucocorticoid regulated kinase 1 as a novel transcriptional target of bone morphogenetic protein-ALK1 receptor signaling in vascular endothelial cells”
Angiogenesis 21 (2): 415-423 (2018)

[5] Y. Nashimoto, Y. Teraoka, R. Banan Sadeghian, A. Nakamasu, Y. Arima, S. Hanada, H. Kotera, K. Nishiyama, T. Miura, R. Yokokawa.“Perfusable Vascular Network with a Tissue Model in a Microfluidic Device”
JoVE (Journal of Visualized Experiments) 134 (2018)

[7] C. Freese, S. Hanada, P. Fallier-Becker, CJ. Kirkpatrick, RE. Unger.“Identification of Neuronal and Angiogenic Growth Factors in an in vitro Blood-Brain Barrier Model System: Relevance in Barrier integrity and Tight Junction Formation and Complexity” Microvascular research, 111, 1-11 (2017)

[8] K. Fujioka, S. Hanada, Y. Inoue, K. Sato, K. Hirakuri, K. Shiraishi, F. Kanaya, K. Ikeda, K. Yamamoto, S.U. Kim, Y. Manome.“Effects of silica and titanium oxide particles on a human neural stem cell line: Morphology, mitochondrial activity, and gene expression of differentiation markers”International Journal of Molecular Science, 15 (7): 11742-11759 (2014).

[9] 藤岡宏樹 花田三四郎 井上由理子 白石貢一 叶谷文秀 馬目佳信
「ナノマテリアルが与える脳への影響を評価するボトムアップモデルの開発」
ナノ学会会報 12巻 2号 57-61 (2014).

[10] A. Hoshino, S. Hanada, H. Yamada, S. Mii, M. Takahashi, S. Mitarai, K. Yamamoto, Y. Manome.“Mycobacterium tuberculosis escapes from the phagosomes of infected human osteoclasts and reprograms osteoclast development via dysregulation of cytokines and chemokines”Pathogens and Disease, 70(2): 28-39 (2014).

[11] S. Hanada, K. Fujioka, Y. Inoue, F. Kanaya, Y. Manome, K. Yamamoto.“Cell-based in vitro blood-brain-barrier model can rapidly evaluate nanoparticles' brain permeability in association with particle size and surface modification”International Journal of Molecular Science, 15 (1): 1812-25 (2014).

[12] A. Hoshino, S. Ueha, S. Hanada, T. Imai, M. Ito, K. Yamamoto, K. Matsushima, A. Yamaguchi, T. Iimura.“Roles of chemokine receptor CX3CR1 in maintaining murine bone homeostasis through the regulation of both osteoblasts and osteoclasts”Journal of Cell Science, 126 (4): 1032-1045 (2013).

[13] S. Hanada, K. Fujioka, Y. Futamura, N. Manabe, A. Hoshino, K. Yamamoto.“Evaluation of Anti-Inflammatory Drug-Conjugated Silicon Quantum Dots: Their Cytotoxicity and Biological Effect”International Journal of Molecular Science, 14 (1): 1323-1334 (2013).

[14] M. Kamada, K. Ikeda, K. Fujioka, N. Akiyama, K. Akiyoshi, Y. Inoue, S. Hanada, K. Yamamoto, K. Tojo, Y. Manome.“Expression of mRNAs of Urocortin and Corticotropin-releasing Factor Receptors in Malignant Glioma Cell Lines”Anticancer Research, 32: 5299-5308 (2012).

[15] N. Manabe, S. Hanada, N. Aoki, Y. Futamura, K. Yamamoto, Y. Adschiri.“Flocculation and re-dispersion of colloidal quantum dots”Journal of Chemical Engineering of Japan, 45(11): 917-923 (2012).

[16] M. Hamon, S. Hanada, T. Fujii, Y. Sakai.“Direct Oxygen Supply with Polydimethylsiloxane (PDMS) Membranes Induces a Spontaneous Organization of Thick Heterogeneous Liver Tissues from Rat Fetal Liver Cells in Vitro”Cell Transplantation, 21(2-3):401-410 (2012).

[17] A. Hoshino, S. Hanada, K. Yamamoto.Toxicity of nanocrystal quantum dots: The relevance of surface modifications.Archives of Toxicology, 85(7):707-720 (2011).

[18] A. Hoshino, T. Iimura, S. Ueha, S. Hanada, Y. Maruoka, M. Mayahara, K. Suzuki, T. Imai, M. Ito, Y. Manome, T. Kirino, A. Yamaguchi, K. Matsushima, K. Yamamoto.“Deficiency of chemokine receptor CCR1 causes osteopenia due to impaired functions of osteoclasts and osteoblasts”Journal of Biological Chemistry, 285(37):28826-28837 (2010).

[19] 藤岡宏樹 昼岡正樹 佐藤慶介 真鍋法義 宮坂亮介 花田三四郎 星野昭芳
TILLEY Richard D 馬目 佳信 平栗 健二 山本 健二
「医療応用を目指した蛍光半導体ナノ粒子(QD)の開発」
バイオイメージング 17巻 2号 156-157 (2008).

[20] K. Fujioka, N. Manabe, M. Nomura, M. Watanabe, H. Takeyama, A. Hoshino, S. Hanada, K. Yamamoto, Y. Manome.“Detection of thyroid carcinoma antigen with Quantum dots and monoclonal IgM antibody (JT-95) systems” Journal of Nanomaterials, 937684 (2010).

[21] Y. Sakai, H. Huang, S. Hanada, T. Niino.“Toward Engineering of Vascularized Three-Dimensional Liver Tissue Equivalents Possessing a Clinically Significant Mass”Biochemical Engineering Journal, 48(3):348-361 (2010).

[22] A. Shiohara, S. Hanada, S. Prabakar, K. Fujioka, TH. Lim, K. Yamamoto, PT. Northcote, RD. Tilley.“Chemical Reactions on Surface Molecules Attached to Silicon Quantum Dots”Journal of American Chemical Society, 132(1):248-253 (2010).

[23] S. Prabakar, A. Shiohara, S. Hanada, K. Fujioka, K. Yamamoto, RD. Tilley.”Size Controlled Synthesis of Germanium Nanocrystals with Hydride Reducing Agents and their Biological Applications” Chemistry of Materials, 22(2): 482-486 (2010).

[24] A. Hoshino, S. Hanada, N. Manabe, T. Nakayama, K. Yamamoto.“Immune Response Induced by Fluorescent Nanocrystal Quantum Dots in vitro and in vivo”IEEE Transaction on NanoBioscience 8(1):51-57 (2009).

[25] A. Hoshino, N. Manabe, K. Fujioka, S. Hanada, M. Yasuhara, A. Kondo, K. Yamamoto.“GFP expression by intracellular gene delivery of GFP-coding fragments using nanocrystal quantum dots” Nanotechnology, 19, 495102 (2008).

[26] K. Fujioka, M. Hiruoka, K. Sato, N. Manabe, R. Miyasaka, S. Hanada, A. Hoshino, RD. Tilley, Y. Manome, K. Hirakuri and K. Yamamoto.“Luminescent passive-oxidized silicon quantum dots as biological staining labels and their cytotoxicity effects at high concentration” Nanotechnology, 19, 415102 (2008).

[27] 花田三四郎 酒井康行
「組織工学的手法を用いた肝組織再構築に関する研究の現状と課題」
生産研究 Vol.60(2) 147-151 (2008).

[28] S. Hanada, N. Kojima and Y. Sakai.“Soluble factor-dependent in vitro growth and maturation of rat fetal liver cells in a three-dimensional culture system” Tissue Engineering Part A, 14 (1), 149-60 (2008).

[29] H. Huang, S. Hanada, N. Kojima, and Y. Sakai.“Enhanced Functional Maturation of Fetal Porcine Hepatocytes in Three-dimensional Poly-L-lactic Acid Scaffolds: A Culture Condition Suitable for Engineered Liver Tissues in Large-Scale Animal Studies” Cell Transplantation, 15(8-9), 799-809 (2006).

[30] Y. Sakai, M. Otsuka, S. Hanada, Y. Nishiyama, Y. Konishi, and A. Yamashita.“A novel poly-L-lactic acid scaffold that possesses a macroporous structure and a branching/joining three-dimensional flow channel network: Its fabrication and application to perfusion culture of human hepatoma Hep G2 cells”Materials Science & Engineering, C: Biomimetic and Supramolecular Systems, 24(3), 379-386 (2004).

[31] S. Hanada, H. Kayano, J. Jiang, N. Kojima, A. Miyajima, A. Sakoda, and Y. Sakai.“Enhanced in vitro maturation of subcultivated fetal human hepatocytes in three- dimensional culture using poly-L-lactic acid scaffolds in the presence of oncostatin M” International Journal of Artificial Organs, 26(10), 943-951 (2003).

(2)国際学会論文
[1] S. Hanada, K. Fujioka, Y. Inoue, F. Kanaya, Y. Manome, K. Yamamoto.Application of in vitro BBB model to measure permeability of nanoparticles.Journal of Physics: Conference Series, 429 (1): 012028 (2013).

[2] K. Fujioka, S. Hanada, F. Kanaya, A. Hoshino, K. Sato, S. Yokosuka, Y. Takigami, K. Hirakuri, A. Shiohara, RD. Tilley, N. Manabe, K. Yamamoto, Y. Manome.Toxicity test: fluorescent silicon nanoparticles.Journal of Physics: Conference Series, 304(1): 012042 (2011).

[3] S. Hanada, K. Miyaoi, A. Hoshino, S. Inasawa, Y. Yamaguchi, K. Yamamoto. Size- and structure-dependent toxicity of silica particulates.Proceedings of SPIE Vol. 7909, 79090A - Colloidal Quantum Dots/Nanocrystals for Biomedical Applications VI (2011).

[4] N. Manabe, S. Hanada, Y. Futamura, A. Hoshino, T. Adschiri, K. Yamamoto.Re-disperse of aggregated colloidal quantum dots.Proceedings of SPIE Vol. 7575, 757514 - Colloidal Quantum Dots for Biomedical Applications V (2010).

[5] S. Hanada, K. Fujioka, A. Hoshino, N. Manabe, K. Hirakuri, and K. Yamamoto. Toxicity of carbon-group quantum dots.Proceedings of SPIE Vol. 7189, 71891A - Colloidal Quantum Dots for Biomedical Applications IV (2009).

[6] A. Hoshino, N. Manabe, S. Hanada, K. Fujioka, M. Yasuhara, A. Kondo, K. Yamamoto.Delivery of gene-expressing fragments using quantum dot.Proceedings of SPIE Vol. 7189, 71890V - Colloidal Quantum Dots for Biomedical Applications IV (2009).

(3)著書
[1] Y. Sakai, J. Jiang, S. Hanada, H. Huang, T. Katsuda, N. Kojima, T. Teratani, and T. Ochiya.
Three-dimensional Culture of Fetal Mouse, Rat and Porcine Hepatocytes.
Human Fetal Tissue Transplantation, edited by N. Bhattacharya and P. Stubblefield, Springer-Verlag UK, pp 47-63. (2013).

(4)その他報文
[1] K. Fujioka, S. Hanada, Y. Inoue, K. Shiraishi, F. Kanaya.Evaluation of nanotoxic effects on brain using in vitro models Alternatives to Animal Testing and Experimentation,17 (Supplement): 156 (2012).

[2] 花田三四郎
肝前駆細胞の三次元培養と血流導入移植に関する研究 東京大学博士論文 (2008年3月)

[3] 花田三四郎 小島伸彦 酒井康行
「ラット胎児肝細胞の三次元培養系による肝分化誘導における各種液性因子の効果」

その他

  • 【主な受賞】

    [1] 化学工学会関東支部長賞(学生賞)銅賞 化学工学会関東支部大会 2003年7月
    [2] 持田記念医学薬学振興財団 留学補助 持田記念医学薬学振興財団 2014年度
    [3] 上原記念生命科学財団 リサーチフェローシップ 上原記念生命科学財団 2014年度

  • 【主な学会活動】

    日本血管生物医学会
    化学工学会
    日本癌学会
    日本再生医療学会
    肝細胞研究会
    動物実験代替法学会

PR

競争的資金および研究助成の獲得状況
[1] 2021年度 マンダム動物実験代替法国際研究助成金
「三次元血管スフェアを用いた炎症応答評価系の確立」(代表)
[2] 2020年度~2022年度 日本学術振興会 基盤研究(C)
「血管化腎臓オルガノイドのex vivo再構成と灌流による機能の再現」(代表)
[3] 2019年度 武田科学振興財団 医学系研究助成
「生体現象における”流れ”の役割を理解するex vivo再現培養系の開発と応用」(代表)
[4] 2010年度~2012年度 厚生労働科学研究費 
「中枢神経系の発達に及ぼす化学物質の影響に関する試験法の開発」(分担)

メッセージ

臨床工学技士には、患者と医療機器をつなぐエキスパートの側面と、医学から工学まで幅広い見識を有するジェネラリストの側面があると思います。皆さまの個性や関心を活かし、仲間やチームとともに医療や研究・技術開発で社会に貢献できるよう、よい選択をして、生きがいを感じるいい人生を過ごしてほしいと思っています。