2018 Fiscal Year Annual Research Report
Engineering three dimensional hepatic tissues with perfusable vasculatures
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16H04573
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
福田 淳二 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (80431675)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸尾 昭二 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (00314047)
渡邉 昌俊 三重大学, 医学系研究科, 教授 (90273383)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 血管構造 / 毛細血管 / 電気化学細胞脱離 / 肝細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、電気化学的に細胞を素早く脱離させる技術を独自に開発し、様々な細胞操作へと応用してきた。特に、素早い操作という利点を活かし、送液可能な血管様構造を素早く作製する手法へと展開し、作製する血管様構造を肝小葉内の大きな血管に見立て、これを起点として上述した血管内皮細胞の性質を利用して毛細血管網を伸長させた。さらに、生体における肝発生を参考にして、iPS由来肝前駆細胞にこの毛細血管網を取り込みつつ自己組織化させた。これにより、生体外で送液可能な微小血管を有する三次元肝組織（肝小葉）を構築してきた。今年度は、シリコーン樹脂製の微小なウェル構造を持つスフェロイド培養器で肝細胞または平滑筋細胞を培養し、十分な酸素を供給しながらスフェロイド化させた。これによりハイドロゲル中に容易に高密度に細胞を播種できプロセスを確立した。また、この一連のプロセスで作製する組織の大きさについて、ニードルの配置を1cm角のサイズにスケールアップすることで、1cm角の範囲に規則的な送液可能な血管構造を配置することが可能となった。最後に、マウスの門脈に血管を直接吻合し、デバイスを腹腔内に留置することで、血液循環を実施した。送液可能な比較的大きな血管を通して、血管内皮細胞が自発的に形成した血管ネットワークへ赤血球が流れ込み、酸素を供給していることを確認した。一方、ハイドロゲルの収縮と細胞の増殖および組織化を同期させるために、血管内皮細胞が自発的に毛細血管構造を形成し、なおかつ分解速度が比較的遅いハイドロゲル材料が必要であることが分かった。
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| Research Progress Status |
平成30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 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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