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Development of cryopreservation system for cells and tissue constructs in regenerative medicine and transplantation

Research Project

Project/Area Number 15H03039
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Medical systems
Research InstitutionNational Center for Child Health and Development

Principal Investigator

MIYAMOTO Yoshitaka  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 上級研究員 (20425705)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 池内 真志  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (90377820)
大和屋 健二  東京理科大学, 理工学部応用生物科学科, 助教 (80447309)
山下 紘正  日本大学, 総合科学研究所, 准教授 (00470005)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) MIYADO Kenji  国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)
YAGI Tohru  東京工業大学, 工学院, 准教授 (90291096)
TERAMOTO Naozumi  千葉工業大学, 工学部, 准教授 (80327163)
NOGUCHI Hirofumi  琉球大学, 医学系研究科, 教授 (50378733)
Research Collaborator IKUTA Koji  
MIURA Takumi  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2017: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2016: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2015: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
Keywords移植・再生医療 / 細胞・組織 / マイクロ・ナノデバイス / 組織構築物 / 凍結保存 / 凍結保護剤 / 機能評価 / システム / 再生医療 / 移植医療
Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a novel (1) DMSO-free cryopreservation solution, (2) culture device for cryopreservation, and (3) freezing system. (1) In order to safely freeze cells, it is necessary to solve the problems such as the cytotoxicity of DMSO, the antigenicity change of animal-derived materials and the possibility of contamination with pathogens. We found an optimal composition of cryopreservation solution without DMSO and serum for human cells. (2) 3D culture device TASCL was used to create a large amount of human tissue-derived stem cell constructs having a uniform size. In addition, we successfully determined a vitrified freezing condition based on the effective composition of the freezing solution. (3) In order to control cell freezing, we succeeded in developing a freezing system with a stirling engine and in optimizing freezing conditions. Consequently, a cryopreservation system of cell tissue construct for regeneration and transplantation medical care was established.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (25 results)

  • [Journal Article] Long-term Cryopreservation of Human and other Mammalian Cells at -80℃ for 8 Years2018

    • Author(s)
      Yoshitaka Miyamoto, Masashi Ikeuchi, Hirofumi Noguchi, Shuji Hayashi
    • Journal Title

      Cell Medicine

      Volume: -

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    • Author(s)
      Yoshida K, Kang W, Nakamura A, Kawano N, Hanai M, Miyado M, Miyamoto Y, Iwai M, Hamatani T, Saito H, Miyado K and Umezawa A.
    • Journal Title

      Reprod Toxicol.

      Volume: 76 Pages: 71-77

    • DOI

      10.1016/j.reprotox.2018.01.001

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    • Author(s)
      Yamatoya K, Saito K, Saito T, Kang W, Nakamura A, Miyado M, Kawano N, Miyamoto Y, Umezawa A, Miyado K, Saito H
    • Journal Title

      Reproductive Medicine and Biology

      Volume: 16 Issue: 2 Pages: 228-234

    • DOI

      10.1002/rmb2.12033

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  • [Journal Article] Long-term Cryopreservation of Human and Mammalian Cell at -80℃ for 8 years2017

    • Author(s)
      Miyamoto Y, Ikeuchi M, Noguchi H, Hayashi S
    • Journal Title

      Cell Medicine

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  • [Journal Article] Enhanced Adipogenic Differentiation of Human Adipose-Derived Stem Cells in an In Vitro Microenvironment: The Preparation of Adipose-Like Microtissues Using a Three-Dimensional Culture2016

    • Author(s)
      Miyamoto Y, Ikeuchi M, Noguchi H, Yagi T, Hayashi S
    • Journal Title

      Cell Medicine

      Volume: 9(1-2) Issue: 1-2 Pages: 35-44

    • DOI

      10.3727/215517916x693096

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      Miyamoto Y, Ikeuchi M, Noguchi H, Yagi T, Hayashi S
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      Cell Medicine

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    • Author(s)
      Miyamoto Y, Ikeuchi M, Noguchi H, Yagi T, Hayashi S
    • Journal Title

      Cell Medicine

      Volume: 8(1-2) Issue: 1-2 Pages: 47-56

    • DOI

      10.3727/215517915x689056

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      宮本義孝、池内真志
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      第16回日本再生医療学会総会
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      仙台国際センター, 宮城
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      第16回日本再生医療学会総会
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      仙台国際センター, 宮城
    • Year and Date
      2017-03-07
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      本多和也、池内真志、林衆治
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      第16回日本再生医療学会総会
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      仙台国際センター, 宮城
    • Year and Date
      2017-03-07
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  • [Presentation] 再生医療・細胞医療におけるDMSOフリー、血清フリーの細胞凍結保存液の開発2017

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      永井悠也、大和屋健二、寺本直純、中田一弥、八木透、宮本義孝
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      2017年度生命科学系学会合同年次大会(ConBio2017), 神戸
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  • [Presentation] -80℃でのヒト脂肪組織由来幹細胞の長期凍結保存(8年間)2017

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      宮本義孝、池内真志、野口洋文、林衆治
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      第44回日本臓器保存生物医学会学術集会, 大阪
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  • [Presentation] 胚様体大量培養デバイスTASCL (Tapered Stencil for Cluster Culture) を用いた幹細胞クラスター長期培養法2017

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      室伏善照、本多和也、池内真志、林衆治
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      第44回日本臓器保存生物医学会学術集会, 大阪
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Cryopreservation of human and mammalian cell by using DMSO-free freezing medium2017

    • Author(s)
      Yuya Nagai, Kenji Yamatoya, Naozumi Teramoto, Kazuya Nakata, Tohru Yagi, Yoshitaka Miyamoto
    • Organizer
      第44回日本低温医学会総会, 千葉
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Differentiation evaluation in long-term cryopreserved human adipose tissue-derived stem/progenitor cells at -80°C2017

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      Yoshitaka Miyamoto, Masashi Ikeuchi, Hirofumi Noguchi, Shuji Hayashi
    • Organizer
      第44回日本低温医学会総会, 千葉
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      永井悠也、大和屋健二、寺本直純、中田一弥、八木透、宮本義孝
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      宮本義孝、池内真志、野口洋文、生田幸士、林衆治
    • Organizer
      第69回日本生物工学会大会, 東京
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  • [Presentation] 培養デバイス TASCL を用いたヒト脂肪様細胞組織体の創製2017

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      宮本義孝、池内真志、野口洋文、鈴木聡、八木透、生田幸士、林衆治
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      東京大学生産技術研究所コンベンションホール, 東京
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      宮本義孝、池内真志、野口洋文、生田幸士、林衆治
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      第43回日本臓器保存生物医学会
    • Place of Presentation
      東京薬科大学, 東京
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      2016-11-26
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      MIYAMOTO Yoshitaka, IKEUCHI Masashi, NOGUCHI Hirofumi, HAYASHI Shuji
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      第43回日本低温医学会総会
    • Place of Presentation
      国立スポーツ科学センター, 東京
    • Year and Date
      2016-10-17
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      宮本義孝、池内真志、野口洋文、八木透、生田幸士、林衆治
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      第52回日本移植学会総会
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      グランドプリンスホテル新高輪, 東京
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      宮本義孝、池内真志、野口洋文、八木透、生田幸士、林衆治
    • Organizer
      第68回日本生物工学会大会
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      富山国際会議場, 富山
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      東京大学, 東京
    • Year and Date
      2015-11-21
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      Sobhan Ubaidus、石井理絵、蛇口達造、小澤秀登、山下紘正、澤芳樹、田畑泰彦、土岐彰、千葉敏雄
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      第37回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ, 京都
    • Year and Date
      2015-11-09
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      宮本義孝、池内真志、野口洋文、鈴木聡、八木透、生田幸士、林衆治
    • Organizer
      第22 回HAB研究機構学術年会
    • Place of Presentation
      昭和大学, 東京
    • Year and Date
      2015-06-26
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      石井理絵、ソブハン・ウバイダス、蛇口達造、佐藤智夫、山下紘正、田畑泰彦、土岐彰、千葉敏雄
    • Organizer
      第52回日本小児外科学会学術集会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場, 神戸
    • Year and Date
      2015-05-28
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      宮本義孝、池内真志、野口洋文、鈴木聡、八木透、生田幸士、林衆治
    • Organizer
      第54回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場, 名古屋
    • Year and Date
      2015-05-07
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      増田洋一、宮本義孝、八木透
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      第54回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場, 名古屋
    • Year and Date
      2015-05-07
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  • [Presentation] 気液透過性を付与したTASCLによるhiPS胚様体の高効率生産2015

    • Author(s)
      池内真志、豊田悠司、林衆治、生田幸士
    • Organizer
      第54回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場, 名古屋
    • Year and Date
      2015-05-07
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      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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