2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K04169
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| Research Institution | Kyushu Institute of Information Sciences |
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Principal Investigator |
荒平 高章 九州情報大学, 経営情報学部, 講師 (30706958)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 3Dゲルプリンティング / 人工組織 / 幹細胞 / 力学特性 / 組織工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，再生医療分野において組織工学に基づく生体外での三次元組織構築に関する研究から，生体外で構築した組織を心臓，角膜，軟骨といったあらゆる生体組織に適用可能になるまでに至っている．しかし，三次元組織構築のためには，細胞が増殖し，組織化するための空間が必要であり，「足場材」がその役割を担っているが，生体との親和性・適合性の問題や，生体組織との置換性といった問題がいまだに解決されていないのが現状である．
本研究では，インクジェット方式のバイオプリンティング技術を用いることにより細胞自身で組織化を促し均一な組織を構築する技術の開発を目的とする．そのために，細胞塊の配列パターンを変えて構築した人工骨組織の力学特性（強度，弾性率等）や材料特性（細胞の増殖・分化能，組織染色画像による評価等），構造（マクロ構造，ミクロ構造，破壊時の構造等）を比較検討し，最適な人工骨組織構築条件を見出す．
今年度は，研究の主要機器として3Dバイオプリンターを導入した．導入した3Dバイオプリンターを用いた人工組織構築のための予備実験として，3Dモデリングとプリンター出力用コードの作成，プリンターでの出力を行い，実際の実験に対する準備を行った．また，アルギン酸ベースのインクを使用した人工組織構築であるため，並行してアルギン酸ゲルによる3D構造体の作製も実施した．これは，3Dプリンターで作製した人工組織と比較するためのコントロール群として使用する，あるいは実験結果の参考として使用する予定である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
今年度に導入した3Dバイオプリンターが初期不良であったことと，現在の情勢も重なり，当初の導入時期よりも大幅に遅れてしまった．その際，3Dバイオプリンターを使用しない代替実験を実施し，その結果も上手く使用して本研究で作製した人工組織の有用性について追究していく．
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| Strategy for Future Research Activity |
導入した3Dバイオプリンターを用いた人工組織作製に速やかに着手する．その際，細胞の分布状態を変化させるために播種方法を工夫して実験を実施する．その後，構築組織について力学特性（強度，弾性率等）や材料特性（細胞の増殖・分化能，組織染色画像による評価等），構造（マクロ構造，ミクロ構造，破壊時の構造等）を比較検討する．
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| Causes of Carryover |
現在のコロナウィルス感染症問題下で，物品の在庫不足や納期未定などの状況があり，当初の予定金額より若干のあまりが生じた．この金額と合わせて，次年度は実験のための消耗品の購入に充てる予定である．
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