2020 Fiscal Year Annual Research Report
in vitro model for interaction of skeletal muscle fiber and vessel
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18K18991
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
森本 雄矢 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60739233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根岸 みどり (加藤みどり) 武蔵野大学, 薬学部, 助教 (30300750)
長田 翔伍 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 助教 (40751441)
高橋 英俊 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (90625485)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | Organ-on-a-chip / マイクロ流路 / マイクロ工学 / BioMEMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は血管壁モデルに模擬血流として培養液を送液して血管内皮細胞にせん断刺激を負荷し、せん断刺激によって細胞の形態を制御可能なことを示す。さらに、血管内皮細胞とともに筋芽細胞を培養した共培養血管壁を構築し、模擬血流によるせん断刺激負荷により筋芽細胞に与える影響を明らかにすることを目指した。
培養液を脈動付きで送液するマイクロ流路と脈動なしで送液するマイクロ流路の２種類を用意し、せん断刺激を血管内皮細胞に負荷すると脈動ありで送液した方が細胞が流れの方向に向きを変えやすいことを確認した。本結果は、培養液の流れ様態によって血管内皮細胞の形態を変化可能であることを示唆している。加えて、血管壁の実質細胞側にフィブリンゲルを設けることで、さらに細胞が流れの方向に向きやすくなることを確認した。本結果より、適切な硬さを細胞に与えることで、細胞の形態変化にも影響を与えることができると考えられる。
また、血管細胞と共に筋芽細胞を培養した共培養血管壁を構築し、血管内皮細胞に流れ刺激を負荷した。流れ刺激負荷環境下でも筋芽細胞は増殖・分化し、筋管を形成することを確認した。本結果は、マイクロ流路からの流れ刺激が負荷されても、実質細胞の増殖・分化に影響を与えないことを示唆している。さらに、流れ刺激を負荷することで筋管の向きが流れと直行する方向に向きやすくなることを見出した。本結果は、流れ刺激によって、実質細胞側の形態にも影響を与えることが示唆している。このことより、共培養血管壁モデルの構築および流れ刺激による形態変化を実現できており、本年度の目的は達成されたと考えている。
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