2019 Fiscal Year Annual Research Report
再生内分泌組織の迅速応答を可能とする血流導入型ユニバーサル移植プラットフォーム
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16H02419
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
酒井 康行 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00235128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
國土 典宏 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 理事長 (00205361)
稲垣 奈都子 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, 研究員 (00611419)
太田 誠一 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 助教 (40723284)
宮島 篤 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任教授 (50135232)
伊藤 大知 東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 准教授 (50447421)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生体医工学 / 再生医療 / 内分泌組織 / ハイドロゲル / 多孔質担体 / 移植 / 血流 / 灌流培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度開発したハイドロゲルマイクロウエル上でマウスインスリノーマであるMin6m9及びインスリン分泌に伴い生物発光を示すラットインスリノーマであるiGLを凝集化し，グルコースに応答したインスリン分泌が可能であることをin vitroで示した．また，3Dプリンターを用いて転写用の鋳型を作製することで，ハイドロゲルデバイス上に流路とマイクロウェルの両方をワンステップでパターン化することができた．これにより，デバイス内に灌流用のチューブを配置する必要がなくなり、昨年度までの課題であった血流導入した際のチューブ中での血栓形成を改善できる可能性が期待される．さらに，直接的な血流導入の前段階として，Min6m9スフィロイド配置ハイドロゲルマイクロウエルのマウス肝臓表面への貼付による移殖を行った．その結果，デバイスは10日以上に渡りその形状を保持し，72%の細胞がデバイス中で生存していた．さらに，インスリンの免疫染色により，移殖部位周辺の肝臓組織中からインスリン由来の蛍光が認められ，デバイスの移殖によるインスリン産生が示された．これらの結果から，デバイス中に直接血流を導入してはいないものの，今回開発したハイドロゲルマイクロウェルが膵島移殖用デバイスとして機能することが示唆された．昨年度のラット大静脈への吻合による短期の血流導入と灌流の成功及び今年度の流路作製法の改善と併せ，一連の検討により血流導入移殖デバイスの実現に向けて一定の見通しを立てることができた．これらと平行して，生体吸収性ポリマーであるポリ乳酸の多孔質担体に三次元増幅させたMin6m9のカラム充填型灌流培養を行い，フリーの凝集体に比べて迅速かつ高いインスリン分泌能を確認した。さらに，ヒトiPS細胞からの膵島分化については，透析操作を付加した簡単な旋回培養にて，増殖因子使用量を半分程度にまで低減した培養に成功した。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Biodegradable and hollowed micro-scaffolds for improved modular assembly-based tissue engineering: design, 3D fabrication, and feasibility in randomly packed perfusion culture2019
Author(s)
Y. Pang, S. Sutoko, Y. Horimoto, D. Weng, K. Montagne, K. Komori, K. Takano, R. Shirakashi, M. Anzai, T. Niino, Y. Sakai
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Journal Title
Biochemical Engineering Journal
Volume: 149
Pages: 107239
DOI
Peer Reviewed
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