2017 Fiscal Year Annual Research Report
Biofabrication of functional 3D tissues
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16H02423
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
田谷 正仁 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60144127)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小嶋 勝 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (00533647)
境 慎司 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20359938)
松永 民秀 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 教授 (40209581)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 組織工学 / バイオプリンティング / ３Dプリンター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の検討にて、これまでに開発していた酵素反応によりゲル化する複数の材料を主成分とする、可視光硬化インク材料を開発する際の設計指針を得ることができていた。本年度は、この成果にもとづいて、可視光硬化インク材料の中から、主にゼラチンとヒアルロン酸誘導体に着目し、肝臓がん細胞、脂肪幹細胞、線維芽細胞および、筋芽細胞を用いて、インクの組成と得られるゲルの力学的特性や分解特性、また、各細胞の増殖、遊走性を評価した。また、脂肪幹細胞に関しては、プリントされたゲル内での脂肪細胞への分化、筋芽細胞については筋細胞への分化も評価した。共焦点レーザー顕微鏡を用いた検討によって、いずれの細胞についても、生存をほとんど損なうことなくゲル内に封入できる条件を見出すことができた。また、細胞毎に、ゼラチンとヒアルロン酸誘導体のそれぞれの組成を制御することによって、ゲル内での増殖・遊走やゲルの分解性をある程度の範囲でコントロールできることが明らかになった。さらに、ハイブリッドプリンターの開発に資する技術として、マイクロ押し出し式と投映式の3Dプリンターのいずれにおいても、問題なく細胞を含んだ構造物を造形できる条件を見出すことができた。また、これらのプリンターを用いて、培養液を流通可能な管腔構造を有するゲル構造物を造形することもできた。これらの造形の点から有望性を見出すことができた条件で作製したゼラチンとヒアルロン酸の混合ゲル構造物中では、脂肪幹細胞は3週間程度、分化能を維持したまま増殖させることができ、さらに脂肪細胞への分化誘導を行うこともできることを、PCRを使った遺伝子発現解析ならびに、フローサイトメーターを使った細胞表面のタンパク質解析により確認することができた。また、筋芽細胞は、筋細胞への分化を示唆する形態変化を示すことを明らかにすることができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、インクの開発や複数のプリンタに関する検討、および幹細胞を含めた各種細胞を使用した検討が進行しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに得られた知見、成果を活かして、当初の目標を達成できるように研究を進める。
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Research Products
(10 results)
