2021 Fiscal Year Annual Research Report
微小血管循環培養システムの開発とインビトロ癌シミュレーターとしての応用
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19H02530
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
杉浦 慎治 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副連携研究室長 (10399496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松阪 諭 筑波大学, 医学医療系, 教授 (00372665)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 血管 / 組織工学 / 生体模倣システム / 灌流培養 / マイクロ流体デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ハイドロゲルを足場とした微小血管組織を形成するため、ハイドロゲルを導入するチャンバーを有するマイクロ流体デバイスを作製し、血管内皮細胞を含むハイドロゲルをチャンバーに導入し、培養液を加圧浸透して、ハイドロゲル内に微小血管組織を形成する方法を構築している。昨年度は、血管組織を構築する際のハイドロゲルの導入方法、細胞種の検討、培養液を灌流する際の圧力条件について検討した。今年度はハイドロゲル導入から培養液の循環に至るまでのプロセス検討を行い、血管組織を透過する培養液の流量と形態を経時的に追跡した。特に、圧力駆動で灌流する際の圧力条件や、間葉系幹細胞の有無の影響について検討した。灌流の加圧時に1.0kPa以上の圧力をかけることで血管組織の形成が促進されることを確認すると共に、間葉系幹細胞を含む系において１０日以上の長期間にわたって血管組織を維持できることを確認した。また、分子量の異なる蛍光標識デキストランを添加した培地を循環させ、血管組織を透過した蛍光デキストランの量を測定した。血管組織を透過する蛍光デキストランの量は共焦点レーザー顕微鏡観察と蛍光画像解析によって定量した。蛍光デキストランの透過性を生体内の血管組織の透過性と比較することで、血管組織のバリア能を評価した。間葉系幹細胞を含む系において生理学的なバリア能を有する血管組織の形成を確認した。これらの評価結果に基づき、特許出願の準備を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度はハイドロゲル導入から培養液の循環に至るまでのプロセス検討を行い、血管組織を透過する培養液の流量と形態を経時的に追跡した。さらに、所定のタイミングでLive/Deadアッセイを行い、三次元組織全体の細胞の生存率を評価した。また、分子量の異なる蛍光標識デキストランを添加した培地を循環させ、透過した蛍光量にて観察を行い、血管組織のバリア能を評価した。これらの評価結果に基づき、特許出願の準備を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度以降、速やかに特許出願をし、特許出願後に学会発表を行いたい。
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