| Project/Area Number |
20K21902
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水本 博 九州大学, 工学研究院, 准教授 (90346817)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
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| Keywords | 組織工学 / バイオマテリアル / ハイドロゲル / 酸素供給 / 三次元培養 / 酸素生成 / 血管化組織 / スフェロイド |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では酸素の一時的放出が可能なハイドロゲルを新たに調製し、ボトムアップ法を利用した培養組織体形成プロセスへと応用することにより血管化培養組織の構築を目指す。
まず、ハイドロゲルと細胞からなる、一単位で生存可能な大きさのスフェロイドを作製する。このスフェロイドをビルディングブロックと見立て、積み上げることによって自己組織化を誘導する。この際、スフェロイド表層に内皮細胞を配置するとともに、血管新生促進因子の固定化を行う。この結果、毛細血管網構築の促進とその間の細胞への酸素供給を同時に実現する。
本研究は培養組織体構築法の新たな展開を提供する挑戦的研究である。
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| Outline of Final Research Achievements |
We have developed a new technique for providing oxygen to cells in cultured tissue formation until a vascular network is established. We created a collagen gel containing calcium peroxide and quantitatively analyzed its oxygen-release behavior. Our oxygen-generating collagen gel was able to produce oxygen for up to 120 hours, and it helped to improve the survival of hepatocytes in a hypoxic environment where oxygen levels were only 1%. Based on our findings, this collagen gel could serve as a temporary culture substrate for providing oxygen to cells.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
培養組織内部に機能的な血管網を構築することは、再生医療において培養組織を移植用グラフトとして普及させるための必須の技術である。一方、細胞の酸素要求と組織構築や血管網構築に対する時間スケールのギャップが大きく、血管化培養組織構築の有効な方法の確立には至っていないのが現状である。
本研究は培養組織内部での血管網構築までの間に一時的に酸素を供給出来る代替手法を提案するものであり、新しい血管化培養組織形成プロセス構築への貢献、ひいては培養組織を用いた再生医療の実現化への貢献が期待される。
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