2019 Fiscal Year Annual Research Report
A biophysical study of capillary formation on a liquid layer interface using an aqueous two-phase system
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17K01374
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| Research Institution | Tokyo Denki University |
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Principal Investigator |
矢口 俊之 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (70385483)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大越 康晴 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (10408643)
本間 章彦 東京電機大学, 理工学部, 教授 (20287428)
荒船 龍彦 東京電機大学, 理工学部, 准教授 (50376597)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 毛細血管 / Scaffold / 水性二相系 / 浮遊培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生医療に関連する周辺技術は急速に発展しつつあり，社会的にも実用化の期待が高まっている．細胞組織の構築技術は，細胞の3Dプリントや，細胞シートの積層技術，オルガノイド形成等，数多くの研究が進められている．臓器のように大きく厚みのある組織の再生には多くの技術的課題があるが，高密度な毛細血管網を構築する方法が確立されていないことも解決すべき問題の一つである．本研究では，新規な毛細血管構築法の開発を目指し，水溶性二層培養液（Aqueous Two Phase System, ATPS）を用い，細胞の培養とパターニングに関し研究してきた．この二層に分かれるATPS培養液を用い，毛細血管を備えた組織培養技術の開発を目指した．
計画初年度では，Scaffold構築システムを用いた高分子製Scaffoldの微細構造設計と試作を行い，また，Scaffoldを組み込んだ灌流培養チャンバーの設計および試作を行った．そして，ATPS培養液の基本特性評価として，分子量，濃度，混合比等を調整した際の接触角の変化等について検討した．また，灌流システムについてはポンプシステムの選定とその制御に関する基礎検討を行った．平成30年度にはシステムの試作を進め，それを用いて実際の細胞を用いた基礎検討を開始し，試作毛細血管構築システムを用い，細胞の組織化に関する基礎検討を行うことができた.最終年度となる平成31年度（令和元年度）には，毛細血管網構築と同時に細胞凝集塊形成を目的とし，接着性細胞をATPS培養液中にて局所的に高密度局在させながら浮遊培養を行うATPS浮遊培養システムの構築および基礎実験を行った．その結果，毛細血管形成の検討には至らなかったものの，本システムによって細胞凝集塊形成が可能であることが確認できた．本技術は独創性に富んでおり，知財化も行うことができた．今後，毛細血管網形成と細胞組織化について検討を行ってゆく．
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| Remarks |
メディア掲載：「浮かぶ液滴内で細胞隗培養、東京電機大、相互作用解明へ」，日経産業
新聞7ページ，2019年11月6日掲載
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