2019 Fiscal Year Annual Research Report
Reconstruction of a bone development model by a 3-D cell culture system
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17K20079
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
穴田 貴久 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (30398466)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 治 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60374948)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 細胞・組織工学材料 / 細胞培養デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生存や分化に大きな影響を与えるという知見を得ている。細胞分化において細胞周囲のマイクロスケール環境や成長因子などの濃度勾配が重要な役割を果たすと考えられている。しかしながら、気体分子である酸素の濃度を制御し、酸素濃度勾配を細胞に与えることは難しく、酸素濃度勾配の軟骨分化に与える影響について検討した研究は少ない。そこで本研究では新規三次元細胞培養法を提案し、これまでにない間葉系幹細胞から軟骨細胞分化と血管侵入という内軟骨性骨化を生体外で再現、再構築することを目指し、骨発生機序のモデル培養系を確立することを目的とする。三次元培養した幹細胞組織体の周囲に酸素濃度勾配を生じさせることができる培養デバイスを設計、作製し、生体を模倣した長軸方向に軟骨細胞の分化勾配のある三次元組織体を作製する。酸素濃度勾配は、培養デバイス中
の培地に大気から供給される酸素量と細胞組織体により消費される酸素量のバランスにより生じる。作製した三次元組織体の軟骨分化について評価を行う。当該年度は昨年度に引き続き、マウス軟骨細胞株を培養モジュールに充填し、軟骨細胞分化誘導培地を使って培養を行った。培養には酸素濃度勾配を形成するための培養デバイスを作製した。その結果、細胞による酸素消費によって培養デバイス内の酸素濃度の低下が観察され、モジュール内における軟骨細胞の三次元培養に成功し、論文投稿の準備を進めている。さらに、生体内における酸素濃度勾配を模倣するような培養デバイスを作製し、三次元細胞培養における酸素濃度の影響についてより詳細に検討できるような見通しを得ることができた。
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