2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of novel microstructure culture substrate using in-vivo matrix processing method
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20K22489
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| Research Institution | Asahikawa Medical College |
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Principal Investigator |
佐藤 康史 旭川医科大学, 医学部, 助教 (30767778)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2023-03-31
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| Keywords | 臓器チップ / 組織工学 / in vitro評価系 / 微細培養基板 / 生体内組織形成術 / 細胞培養工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
微細構造を有する基板上に培養細胞を配置し、人体の臓器機能を基板上で再現する“臓器チップ”は次世代の薬効・毒性の評価ツールとして注目されている。本研究では、生体内を模倣した培養環境で細胞を維持することで、従来のプラスチック培養基板を用いた培養系よりも高精度の評価が可能な臓器チップの実現を目指すため、新たな生体組織由来培養基板の開発を目的とした。
本研究では、形状制御した生体組織体を作製し培養基板として利用するため、皮下に鋳型を埋め込むことで任意形状の生体組織体が得られる「生体内組織形成術」を利用した。３D プリンターを用いて作製した組織形成用の鋳型をラットの皮下に約1か月埋入したところ、鋳型設計に応じてスリット構造やウエル構造など、培養基板として応用可能な立体形状を有する生体組織体が作製可能であった。また、作製した生体組織体に評価用の細胞としてヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）を播種したところ、通常の細胞培養プレートやコラーゲンコートプレートと同等の効率でＨＵＶＥＣが接着および細胞増殖することが明らかとなった。このことから、生体内組織形成術で作製した生体組織体が培養基板として応用できる可能性が示された。今後は生体組織由来培養基板上に播種した細胞の特性解析を行い、評価系への応用を進める予定である。
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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
これまで、3Dプリンターで作製した組織形成用の鋳型をラットの皮下に約1か月埋入することにより、様々な形状の生体組織体を作製することができている。本年度は作製した生体組織体に培養細胞を播種し、培養基板としての性能評価を行った。作製したシート状生体組織体上に、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞（HUVEC）を播種し、培養を行ったところ、細胞接着および増殖することが示され、通常の細胞培養プレートやコラーゲンコートプレートと同等の効率であった。細胞種によって接着性が異なるため、播種条件を最適化する必要があったが、生体組織由来培養基板上で細胞が培養可能であることが示され、培養基板として利用できる可能性が示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで皮下で作製した生体組織上で細胞が接着・増殖可能であることが明らかとなった。今後は生体組織培養基板上で培養した細胞の特性解析を進める予定である。組織体上に播種した細胞の形態や、増殖因子産生能、分化能などの評価を行い、通常の培養条件との比較を行う。また、複数種の細胞による共培養を行い、体内の組織構造および機能を再現する構造体の作製検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症拡大の影響により参加予定の学会がオンライン開催となり、旅費に関するの支出が減ったため未使用額が生じた。繰越金は追加実験用の試薬購入および学会参加費として使用する予定である。
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