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細胞の磁気操作による三次元複合臓器構造体の構築

Research Project

Project/Area Number 20034043
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

井藤 彰  Kyushu University, 大学院・工学研究院, 准教授 (60345915)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords再生医療 / ティッシュエンジニアリング / 筋組織 / 培養表皮 / 血管新生 / 抗菌ペプチド / 磁性ナノ粒子 / マグネタイト / 細胞シート / パターニング / 血管内皮細胞
Research Abstract

次世代の生体組織構築技術におけるキーテクノロジーになると考えられる細胞の操作技術について、磁性ナノ粒子を用いた磁気細胞操作の開発を行い、磁力を用いた再生医工学技術(Mag-TE法)を開発することを目的とした。本年度は、実験計画に基づき、主に以下の点に関して研究を行った。
1. 磁力を用いたVEGF遺伝子導入細胞シートの作製と機能評価
筋芽細胞株C2C12細胞に血管新生を誘導するサイトカインであるVEGFの遺伝子を導入し、さらに正電荷脂質包埋型磁性ナノ粒子(MCL)を用いてC2C12細胞を磁気標識し、磁力によって細胞を積層化することによってVEGF遺伝子導入細胞シートを作製した。作製した細胞シートは、VEGFが分泌されていることをウエスタンブロット法で確認し、さらに導入したVEGFが正常に機能することを、血管内皮細胞の遊走および増殖・毛細血管形成能で確認した。さらに本方法で作製した遺伝子導入細胞シートをヌードマウスの皮下に移植することで、VEGF遺伝子導入の効果について検証した。移植した組織は、VEGF遺伝子を導入しなかった対照群と比較して有意に厚い組織を形成し、また、血管内皮特異的マーカー抗体による染色によって、血管内皮細胞や毛細血管の組織内に占める割合が有意に増加していることが分かった。これらの結果から、VEGF遺伝子導入細胞シートは移植に有用である可能性が示された。
2. 磁力を用いた抗菌ペプチド遺伝子導入表皮細胞シートの作製と機能評価
表皮角化細胞株HaCaT細胞に抗菌ペプチドHBD-3の遺伝子を導入し、Mag-TE法で細胞を積層化することによってHBD-3遺伝子導入細胞シートを作製した。作製した細胞シートは大腸菌に対する抗菌活性を示したことから、本アプローチは再生医療に有用である可能性が示された。

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (3 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Genetically engineered angiogenic cell sheets using magnetic force-based gene delivery and tissue fabrication techniques.2010

    • Author(s)
      Hirokazu Akiyama, et al.
    • Journal Title

      Biomaterials 31

      Pages: 1251-1259

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of complex three-dimensional tissue architectures using amagnetic force-based cell patterning technique.2009

    • Author(s)
      Hirokazu Akiyama, et al.
    • Journal Title

      Biomed Microdevices 11

      Pages: 713-721

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human beta defensin-3 engineered keratinocyte sheets constructed by amagnetic force-based tissue engineering technique.2009

    • Author(s)
      Akira Ito, et al.
    • Journal Title

      J Biosci Bioeng 108

      Pages: 244-247

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic separation of cells in coculture systems using magnetitecationic liposomes.2009

    • Author(s)
      Akira Ito, et al.
    • Journal Title

      Tissue Eng Part C Methods 15

      Pages: 413-423

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fabrication of complex three-dimensional tissue architectures using a magnetic force-based cell patterning technique2009

    • Author(s)
      Akiyama H, et.al.
    • Journal Title

      Biomedical Microdevices 11(in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic separation of cells in co-culture systems using magnetite cationic liposomes2009

    • Author(s)
      Ito A, et.al.
    • Journal Title

      Tissue Engineering Part C : Methods 15(in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic concentration of a retroviral vector using magnetite cationic liposomes2009

    • Author(s)
      Ito A, et.al.
    • Journal Title

      Tissue Engineering Part C : Methods 15(in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cell-pattering using poly(ethylene glycol)-modified magnetite nanoparticles2009

    • Author(s)
      Akiyama H, et.al.
    • Journal Title

      Journal of Biomedical Materials Research : Part A (in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of cell function through heterotypic cell-cell interactions using E-cadherin-expressina NIH3T3 cells2008

    • Author(s)
      Ito A, et.al.
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering 105

      Pages: 679-682

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マグネタイトカチオニックリポソームを用いた共培養系からの細胞の磁気分離法の開発2009

    • Author(s)
      井藤彰, 他
    • Organizer
      化学工学会第74年会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2009-03-20
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Ehancement of hepatocyte function through heterotypic cell-cell interactions using E-cadherin-exnressing NIH3T3 cells2008

    • Author(s)
      Ito A, et.al.
    • Organizer
      the 20^<th> JAACT meeting
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      2008-11-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic manipulation of a retroviral vector using magnetite cationic linosomes2008

    • Author(s)
      Ito A, et.al.
    • Organizer
      MHS2008
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2008-11-08
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K002906/research.html

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/serch/details/K002906/index.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2018-03-28  

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