2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a construction method for engineered blood vessel networks with efficient transport properties of oxygen and nutrients
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15K16330
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
古澤 和也 北海道大学, 先端生命科学研究院, 助教 (00510017)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 血管 / 血管網 / コラーゲン / 人工血管 / 組織工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では効率的な酸素と栄養の供給能力を持つ人工血管網の設計原理を確立することを目的とした研究を実施した。そのために、コラーゲン水溶液をリン酸緩衝液中に透析することで得られる、マルチチャネルコラーゲンゲル（MCCG）を利用した。MCCGは生体内の血管とよく似た多管構造を持っており、これを鋳型として利用することで様々な形態の人工血管を構築することができる。実際に、MCCGの多管構造の内表面にヒト臍帯由来静脈内皮細胞（HUVEC）を播種することで、人工血管を構築することができた。
しかしながら、構築した人工血管内を流れる蛍光ビーズ分散液や実際の血液の流動特性を評価することはできなかった。この問題の原因は、MCCGの多管構造の内表面にHUVECを播種するための酵素処理によってMCCGの力学特性が著しく低下してしまったことである。この問題のために、構築した人工血管を1週間など長期にわたって培養し熟成させようとしたときに、細胞が剥離してしまったり組織全体が収縮するなどの問題が生じ、流動特性を評価することができなかった。この問題を解決するために、メスやミクロトームの刃で物理的にゲルを切除する新しい方法を確立した。この方法を用いることでMCCGの力学特性を低下させることなく、ほぼ真円状の管腔断面を持つ人工血管を構築することが可能となった。
また、MCCG内部に人工血管を作る技術を確立することはできたが、人工血管網まで発展させることはできなかった。この未解決の課題を解決するために、MCCGを用いて構築した人工血管の潅流培養システムを最終年度に開発しており、現在この還流培養システムを用いた人工血管網の構築に挑戦しているところである。
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