2020 Fiscal Year Annual Research Report
次世代三次元組織培養を実現する細胞ファイバ工学の創成
| Project/Area Number |
16H06329
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
竹内 昌治 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (90343110)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森本 雄矢 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60739233)
長田 翔伍 慶應義塾大学, 医学部, 特任助教 (40751441)
大崎 寿久 地方独立行政法人神奈川県立産業技術総合研究所, 人工細胞膜システムグループ, サブリーダー (50533650)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-05-31 – 2021-03-31
|
| Keywords | 細胞ファイバ技術 / マイクロデバイス / MEMS / 組織工学 / 三次元組織 / 臓器チップ / 移植 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、申請者らが考案した「細胞ファイバ技術」に関して、以下の3つの大きな目的があった。
1つ目は「流体デバイスによるファイバの形成機構を解明し、汎用性の高いファイバ製造法を確立すること」である。本目的に対しては、細胞ファイバの形状制御による螺旋状ファイバや鎖状ファイバなど線状以外のファイバの作製、プリンティングへの応用など、これまでの製造方法を拡張することに成功した。また、従来手作業で組み立てていたファイバ作製用デバイスを光造形法で一体成型可能にし、デバイスの再現性向上と小型化を達成した。
2つ目は「ファイバ内で構築した組織の形態と機能を体系的に理解し、最適な培養法を確立すること」である。本目的に対しては、様々な細胞種ごとに経験的にファイバを作製していた条件を一般化し、データベース化した。また、培養条件を最適化することで、細胞ファイバを用いて、機能的に高品質なヒトiPS細胞由来肝細胞の培養を実現した。
3つ目は「細胞ファイバ技術を、三次元組織を用いた基礎生物学、薬理、細胞治療分野への基盤技術として展開すること」である。本目的に対しては、大量培養や共培養への利用など、基礎生物学における培養ツールとしての細胞ファイバの利用可能性を検討したほか、臓器チップへの応用を目指し、脂肪細胞ファイバの薬剤応答性を調べた。さらに、応用展開として、筋ファイバがアクチュエータとして利用可能であることを示し、バイオロボティクスなど新たな展開を開拓した。また、レンコン状のファイバによって、1年後も癒着なく取り出せる移植片として応用できることを示した。
以上のように、細胞ファイバを用いた新たな工学の基盤となる成果を上げた。
|
| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
|
