| Project/Area Number |
21J10215
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
大木 悠一朗 東京大学, 工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | マイクロカプセル / ダイナミックハイドロゲル / マイクロキャリア / クリック反応 / 間葉系幹細胞 / バイオマテリアル / 組織工学 / 再生医療 / 幹細胞 / 分化誘導 |
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| Outline of Research at the Start |
組織や臓器の機能を細胞移植により回復させる再生医療の実用化・普及には移植細胞を大量に得る技術が不可欠である。ハイドロゲルマイクロカプセルは大量培養における細胞キャリアとして期待されているが検討例は少ない。また大量の移植細胞を調製するためには幹細胞の増殖・分化を外的な因子により段階的に制御する必要がある。そこで本研究では、クリック反応可能なマイクロカプセル中で幹細胞を培養し、その培養過程において段階的に増殖誘導因子、分化誘導因子をカプセル内部へクリック反応を介して導入することで、封入幹細胞の増殖および分化誘導を連続的に制御可能なマイクロカプセル培養プロセスの開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
マイクロキャリアは接着性細胞の培養が可能であり、単層培養よりも表面積と体積の比率が大きく、その結果として高い細胞密度を実現できるため、これまでウイルスワクチンや組み換えタンパク質の製造に利用されてきた。最近では、間葉系幹細胞の大量培養のための新たなアプローチの一つとして期待されている。また、マイクロキャリア表面における細胞とマイクロキャリアの相互作用は細胞の機能において重要な役割を担っている。しかしながら、培養過程においてマイクロキャリア表面を変えることで、間葉系幹細胞の機能を制御する試みはほとんどなされていない。
そのような背景から、本年度はこれまで開発してきたクリック反応可能なマイクロカプセルの知見を水平展開し、クリック反応可能なマイクロキャリアの開発に取り組んだ。まず、マイクロキャリア表面にクリック反応可能な官能基を導入した新規のマイクロキャリアを開発した。次に開発した新規マイクロキャリアに対して、クリック反応を介した分子導入が可能であることを示した。さらに本マイクロキャリア上で間葉系幹細胞の培養を行い、培養過程で生理活性を有するペプチドをマイクロキャリア表面へクリック反応により導入することで間葉系幹細胞の機能スイッチングに成功した。
今後、本研究により開発されたクリック反応可能なマイクロキャリアを用いることで、様々な生理活性ペプチド導入による培養細胞の機能スイッチングが可能になることが期待される。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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