2021 Fiscal Year Annual Research Report
Construction of Human in vitro Systems for Investigating Tissue-Tissue Interactions
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19K12793
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| Research Institution | Fukui University of Technology |
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Principal Investigator |
古澤 和也 福井工業大学, 環境情報学部, 教授 (00510017)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大能 俊久 福井工業大学, 環境情報学部, 准教授 (60390902)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 組織間相互作用 / 組織工学 / 共培養 / コラーゲンゲル / 構造機能相関 / モデル実験系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
この研究課題では、ゼリー状の素材（ハイドロゲル）を使用してヒト由来の細胞を培養することで肝組織や腸上皮組織のミニチュア組織を構築し、これらを組み合わせることで小さな培養容器の中に異なる組織の間のコミュニケーションを再現した複合再生組織（インビトロ生体システム）を構築することを目的とした研究を進めています。そのために、この研究では、コラーゲンゲルを使用して肝組織のミニチュアを構築します。この時、コラーゲンゲルの微細な構造を変えた時に、ミニチュア肝組織の代謝機能がどのように変わるのかを今年度調査しました。研究により、ミニチュア肝組織にレンコンによく似た管構造を導入すると、アルブミンがより効率的に生成されることがわかりました。また、この再生肝組織はアンモニアの代謝をより活性化することも示唆されました。これらの成果は、本研究の様な組織工学的方法によってより機能的な再生組織を作り出すための方法を提供しており、この分野の発展に貢献することができました。また、本研究の目的の達成における今年度の研究成果の位置づけとして、ヒトインビトロシステムを構成する組織の生化学的機能の制御技術が実現できたことが挙げられます。このことによって、インビトロ生体システムにおける異種組織間の相互作用が構成組織の機能制御によってどのような影響を受けるのか明らかにする研究が可能になりました。
本研究では、肝組織や腸上皮組織のミニチュア組織を構築し、それらを接着して一緒に培養する共培養技術を確立しました。その結果、腸上皮組織で発現される酵素（CYP3A4）の生成が、ミニチュア肝組織の共培養によって促進されることがわかりました。今後、異種組織の共培養によって現れる各組織の機能変化が、それぞれの組織の機能制御によってどう変わるのかを解明し、このことにより生体内環境を近いインビトロ生体システムを作るための研究を遂行します。
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[Journal Article] Development of Living “Bio-Robots” for Autonomous Actuations2022
Author(s)
Furusawa Kazuya、Teramae Ryo、Ohashi Hirono、Shimizu Masahiro、Department of Applied Chemistry and Food Science, Fukui University of Technology 3-6-1 Gakuen, Fukui, Fukui 910-8505, Japan、Department of System Innovation, Osaka University 1-2 Machikaneyama-cho, Toyonaka, Osaka 560-0043, Japan
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Journal Title
Journal of Robotics and Mechatronics
Volume: 34
Pages: 279～284
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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