2023 Fiscal Year Final Research Report

Research on the application of iPS cells in the creation of artificial organs using a bio 3D printer

Research Project

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Project/Area Number	20K08932
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 55010:General surgery and pediatric surgery-related
Research Institution	Nagasaki University
Principal Investigator	Tetsuo Tomoyuki 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 研究協力員 (10817414)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	松本桂太郎長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80404268) 永安武長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686) 李桃生長崎大学, 原爆後障害医療研究所, 教授 (50379997) 土谷智史長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員教授 (30437884) 高木克典長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90635856) 田浦康明長崎大学, 病院(医学系), 助教 (60437887) 町野隆介長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90728081) 谷口大輔長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (20773758) 森山正章長崎大学, 病院(医学系), 医員 (90815953) 内田史武長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 研究協力員 (00866270)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	iPS細胞 / 人工気管 / 人工食道 / バイオ3Dプリンティング
Outline of Final Research Achievements	We conducted research on the creation of three-dimensional structures without artificial scaffolds using a bio 3D printer for the creation of artificial tracheas and esophaguses. However, it was difficult to obtain a stable supply of iPS cell-derived vascular endothelial cells, so we created artificial structures using a bio-3D printer with iPS cells, evaluated the structures, and transplanted the structures. Therefore, we created artificial structures using iPS cells with a bio 3D printer, evaluated the structures, and transplanted the structures. A trachea-like 3D structure was created and evaluated. Differentiation into cartilage and smooth muscle was promoted, and structures were created.
Free Research Field	外科系臨床医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	腫瘍等に対する外科的切除後の気管や食道の欠損に対しては、気管は解剖学的に切除可能な長さに限界があり、また食道に関しては胃や大腸を用いた再建が行われるが腹部手術を同時に行う必要があり侵襲が高い。これを解決すべく人工気管・食道の作成に着手している。iPS細胞は理論上細胞増殖に限度がなく再生医療の細胞ソースとしての役割が期待され、臓器移植に変わる治療になりうる。気管・食道に関しては臓器移植は困難でもあり、この研究とさらに臨床応用により、手術侵襲の低減や切除可能疾患の範囲拡大に寄与すると考えられる。