2022 Fiscal Year Annual Research 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 / 培養基板 / in vitro評価系 / 生体組織 |
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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、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 プリンター等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か月埋入ししたところ、鋳型設計に応じて結合組織が形成し、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。緑色蛍光タンパク質（GFP）で標識したHUVECを播種したところ、細胞形態や密度も同様であることが明らかとなった。また、ヒト間葉系幹細胞（hMSC）を播種したところ、通常の細胞培養プレートと同等の細胞接着・増殖効率であり、5日間に渡って維持培養が可能であった。一方、グルタルアルデヒド処理を行った組織上では細胞接着効率が低下した。
このことから、生体内組織形成術で作製した生体組織体上で培養した細胞は、通常の培養基板と同様の接着・増殖挙動を示すことが明らかとなった。また、生体組織の処理方法により細胞接着性を制御できる可能性が示された。
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