細胞外環境設計による細胞機能操作と高次組織化技術の基礎研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09480260
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 松田 武久 九州大学, 大学院医学系研究科, 教授 (60142189)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中山 秦秀 国立循環器病センター研究所, 生体工学部, 室長(研究職) (50250262)
• Keywords: 細胞機能 / 血管 / 心筋 / 組織工学

Research Abstract

(1) ハイブリッド血管
セグメント化ポリウレタンの管状薄膜にエキシマレーザで多孔化する技術及び多孔化による最適コンプライアンスを与える設計をした。犬頚静脈より内皮細胞、平滑筋細胞、繊維芽細胞を個別に採取し、大量培養する技術は既にこの数年間で確立し、ルーチン的に使用した。また、これを階層的にコラーゲンのゲル内及びゲル上に播種して管状構造化するデバイス及び技術は独自に開発した。本研究の中核課題のエラスチン層状構造を有する“中膜"層は、合成エラスチンの冷水溶液を37度に加熱したハイブリッド外膜にコーティングしてから平滑筋細胞を含む冷コラーゲン溶液をコーティングして37度に加熱することにより薄膜形成させ、ついでこれを数回繰り返して層状エラスチン間に平滑筋細胞を含んだ“中膜"を形成させた。エラスチン溶液をコーティングして厚い“人工内弾性板"を形成させ、コラーゲンとヘパリンよりなる“人工基底膜"を形成させた。
(2) ハイブリッド心筋
既に開発した高密度・高配向の繊維状ハイブリッド骨格筋組織にパルス電気刺激(電極としてfield電極又は組織内に密着あるいは挿入)を加えて、収縮応答性(収縮力、収縮弛緩サイクル及び耐疲労性)を調べた。このために、変位センサを組み込んだ繰り返しパルス発生器及び解析装置を特別仕様で設計・製作した。上記のハイブリッド組織形成時に血管内皮細胞のみに作用する細胞成長因子(Vascular Endothelial Growth Factor)を包埋し、この組織内を皮下組織に植え込み、毛細管血管(Angiogenesis)が誘導されたかどうか検証した。

Research Products

• [Publications] T.Okano and T.Matsuda: "Tissue Engineered Skelet al Musele:Preparation of Highly Dense,Highly Oriented Hybrid Muscular Tissues" Cell Transplantation. 7・1. 71-82 (1998)
• [Publications] Y.Nakayama,K.Nakamoto Y.Hiorano,K.Goto,andT.Matsuda: "Surface Hydrogelation of thiolated watex-Soluble Copolymers on Bold" Langmuir. 14・14. 3909-3915 (1998)
• [Publications] T.Okano and T.Matsuda: "Muscular Tissue Enginering:Capillary-Incorporated Hybrid Muscular Tissue Culture" Cell Transplantation. 7・5. 435-442 (1998)