Construction of a vascularized cultured tissue by introducing oxygen-generating biomaterial.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K21902
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Kajiwara Toshihisa 九州大学, 工学研究院, 教授 (10194747)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 水本 博 九州大学, 工学研究院, 准教授 (90346817)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2023-03-31
• Keywords: 組織工学 / バイオマテリアル / ハイドロゲル / 酸素供給 / 三次元培養

Outline of Final Research Achievements

We have developed a new technique for providing oxygen to cells in cultured tissue formation until a vascular network is established. We created a collagen gel containing calcium peroxide and quantitatively analyzed its oxygen-release behavior. Our oxygen-generating collagen gel was able to produce oxygen for up to 120 hours, and it helped to improve the survival of hepatocytes in a hypoxic environment where oxygen levels were only 1%. Based on our findings, this collagen gel could serve as a temporary culture substrate for providing oxygen to cells.

Free Research Field

化学工学、高分子化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

培養組織内部に機能的な血管網を構築することは、再生医療において培養組織を移植用グラフトとして普及させるための必須の技術である。一方、細胞の酸素要求と組織構築や血管網構築に対する時間スケールのギャップが大きく、血管化培養組織構築の有効な方法の確立には至っていないのが現状である。
本研究は培養組織内部での血管網構築までの間に一時的に酸素を供給出来る代替手法を提案するものであり、新しい血管化培養組織形成プロセス構築への貢献、ひいては培養組織を用いた再生医療の実現化への貢献が期待される。