2020 Fiscal Year Research-status Report
筋収縮・弛緩応答を可能にする循環器系組織工学基材の開発と移植用小口径血管への応用
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19K09266
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
宮本 啓一 三重大学, 地域イノベーション学研究科, 教授 (70252343)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
晝河 政希 三重大学, 工学研究科, 助教 (40823456)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | エラスチン / フィブリリン / 人工血管 / 拍動培養 / 組織工学 / 収縮弛緩 / リモデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は研究代表者らが開発した生体材料である伸縮性線維シート、連続孔弾性線維ゲル、膠原繊維シートおよび、平滑筋細胞、内皮細胞の動的刺激培養を複合化させ、生体物質のみの構造・機能を模倣再現した小口径人工血管の作製を目的とし、同時に血管収縮・弛緩応答が生体血管と同期でき、リモデリングにより自己組織化され力学特性が維持し続ける特徴を目指す。
２年目では、エラスチン、コラーゲン、フィブリリンの細胞外基質を原料に平滑筋細胞を複合することから模倣再現した小口径人工血管に対して、１年目で確立した拍動培養装置を用いてリモデリングを狙った組織培養を行った。今年度用いた動的培養装置は１年目の試作１号機をさらに改良し、複数本の小口径人工血管(1～4mm)に同時に拍動刺激を付加でき、加えて細胞培養液の循環による血管内圧のモニタリングが可能なセンサーを組み込んだ２号機を作製した。本動的培養装置により作成した小口径人工血管は、生体血管同様の力学特性に加えて、機能的特徴として血管収縮剤刺激および弛緩剤刺激により人工血管の直径の変化を測定したところ、可逆的で早い収縮応答および弛緩応答をすることがわかった。生体内試験として今年度は、この組織培養した細胞外基質製の内径1mmの小口径人工血管を、ラットの大腿動脈へ置換移植して検討した。置換移植後２ｗ観察を行った。流路の結果をマイクロX線CTにより観察し、人工血管内には血栓の存在はなく周辺血管との接合部でも開存していることが分かり、実用化に向けた成果が得られた。
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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
内径１ｍｍ程度の血管のための動的培養装置の開発が試作２号機として完成し、多検体同時培養器が可能になった。現在は長期培養のための安定した培養条件を提供するとともに、リアルタイムでの力学特性測定や細胞状況の把握のためのモニターを組み込んだ３号機を開発している。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度（最終年度）は、２年目に開発が遅れた内皮細胞と内膜構造を模倣した構造の複合による小口径人工血管を作成し、内腔面の内皮細胞コートによる抗血栓性の長期維持と、動物試験としてのラット移植検討を増やしリモデリングの詳細な検討を行う。
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Research Products
(3 results)
