• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2012 Fiscal Year Annual Research Report

間質流制御による三次元複合肝組織の血管化

Research Project

Project/Area Number 22680037
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

須藤 亮  慶應義塾大学, 理工学部, 准教授 (20407141)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords生物・生体工学 / マイクロ・ナノデバイス / 細胞・組織
Research Abstract

本研究では、ティッシュエンジニアリングの重要な課題である「毛細血管を含む三次元複合組織の再生」を実現するために生体外で再生した複数の組織を融合させる新しい研究手法を提案している。具体的には、マイクロ流体デバイスによって細胞外環境の間質流および細胞配置を時間的・空間的に制御した環境下で、多細胞のダイナミクス(細胞接着・遊走・走化性・形態形成)を最適化し、三次元複合肝組織に毛細血管を導入する(血管化)ことを目的とする。さらに、工学を基盤とした複合臓器再生のための新しい構成論的手法として展開するための研究基盤を確立することを目的とした。
本年度は、マイクロ流体デバイスを用いて間質流を制御し、細胞の配置や形態形成を時間的・空間的に制御することで、細胞群が組織化し、血管化するために最適な条件を検討した。具体的には、以下の研究成果を得た。
1.昨年度に改良した新しいデザインのマイクロ流体デバイスを用いて肝細胞と血管内皮細胞の共培養を行い、共培養のプロセスを明らかにした。
2.昨年度までに得られた実験成果から、血管内皮細胞との共培養プロセスを時間的に制御することが肝細胞組織の血管化を行う際に重要であることを見出し、新しく作成したマイクロ流体デバイスで血管内皮細胞および肝細胞の播種時期をコントロールすることで三次元肝組織の血管化が実現しうる知見を得た。
3.マイクロ流体デバイスでの微小培養環境を検討するため、生体内における血管化プロセスの検討を行い、血管密度が重要なパラメーターであることを見出した。
4.肝組織の血管化を行う際に、毛細血管網を安定化させることが重要であるとの考えに至り、間葉系幹細胞と血管内皮細胞の共培養を行うことでマイクロ流体デバイスにおいて毛細血管網を長期間維持する微小培養環境を見出した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (22 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (15 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A three-dimensional microfluidic tumor cell migration assay to screen the effect of anti-migratory drugs and interstitial flow2013

    • Author(s)
      Johann Kalchman
    • Journal Title

      Microfluidics and Nanofluidics

      Volume: 掲載確定 Pages: 掲載確定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstruction of hepatic stellate cell-incorporated liver capillary structures in small hepatocyte tri-culture using microporous membranes2013

    • Author(s)
      Junichi Kasuya
    • Journal Title

      Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      Volume: 掲載確定 Pages: 掲載確定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Steady and pulsatile shear stress induce differenct three-dimensional endothelial networks through pseudopodium formation2013

    • Author(s)
      Yoshinori Abe
    • Journal Title

      Journal of Biorheology

      Volume: 掲載確定 Pages: 掲載確定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The stabilization effect of mesenchymal stem cells on the formation of microvascular networks in a microfluidic device2013

    • Author(s)
      Kyoko Yamamoto
    • Journal Title

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      Volume: 掲載確定 Pages: 掲載確定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatio-temporal control of hepatic stellate cell-endothelial cell interactions for reconstruction of liver sinusoids in vitro2012

    • Author(s)
      Junichi Kasuya
    • Journal Title

      Tissue Engineering Part A

      Volume: 18 Pages: 1045-1056

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microfluidic assay for simultaneous culture of multiple cell types on surfaces or within hydrogels2012

    • Author(s)
      Yoojin Shin
    • Journal Title

      Nature Protocols

      Volume: 7 Pages: 1247-1259

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A 3D microfluidic cancer cell migration assay to screen the effect of anti-migratory drugs and interstitial flow

    • Author(s)
      Johann Kalchman
    • Organizer
      第51回 日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県)
  • [Presentation] 血管透過性による毛細血管ネットワークの再形成プロセスの評価

    • Author(s)
      谷村耕平
    • Organizer
      第35回 日本バイオレオロジー学会年会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター(新潟県)
  • [Presentation] 肝細胞との共培養が血管内皮細胞の三次元ネットワーク形成に与える影響

    • Author(s)
      須藤亮
    • Organizer
      第11回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
  • [Presentation] 背側皮膚窓を用いた三次元移植肝細胞組織の細胞動態観察

    • Author(s)
      若杉美樹
    • Organizer
      第11回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
  • [Presentation] 血管内皮細胞-間葉系幹細胞共培養系における細胞間相互作用の検討

    • Author(s)
      山本興子
    • Organizer
      第11回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
  • [Presentation] 小型肝細胞-星細胞-血管内皮細胞共培養モデルにおける肝類洞様構造の再構築と肝細胞機能発現

    • Author(s)
      須藤亮
    • Organizer
      第19回 肝細胞研究会
    • Place of Presentation
      札幌医科大学(北海道)
  • [Presentation] Quantitative analysis of interactions between capillary networks and hepatocyte tissues in a microfluidic platform

    • Author(s)
      Ryo Sudo
    • Organizer
      3rd TERMIS World Congress
    • Place of Presentation
      Vienna (Austria)
  • [Presentation] Construction of functional ex-vivo liver tissues with pericytes-incorporated microvessels using microporous membranes

    • Author(s)
      Junichi Kasuya
    • Organizer
      3rd TERMIS World Congress
    • Place of Presentation
      Vienna (Austria)
  • [Presentation] マウス背側皮膚窓への培養肝細胞組織移植による血管新生観察と組織酸素分圧測定

    • Author(s)
      若杉美樹
    • Organizer
      第16回 酸素ダイナミクス研究会
    • Place of Presentation
      島津製作所東京支社イベントホール(東京都)
  • [Presentation] 血管内皮細胞の3次元ネットワーク形成に及ぼす間質流の影響

    • Author(s)
      阿部順紀
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会
    • Place of Presentation
      東京都市大学世田谷キャンパス(東京都)
  • [Presentation] Three-dimensional liver cancer cell migration assay under interstitial flow in a microfluidic system

    • Author(s)
      Ryo Sudo
    • Organizer
      1st Annual IEEE EMBS Micro and Nanotechnology in Medicine Conference
    • Place of Presentation
      Ka’anapali (USA)
  • [Presentation] 生体工学的手法による微小血管構築制御

    • Author(s)
      須藤亮
    • Organizer
      日本機械学会 第25回 バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所つくばセンター(茨城県)
  • [Presentation] マウス背側皮膚窓による培養小型肝細胞組織移植に伴う血管新生の観察

    • Author(s)
      若杉美樹
    • Organizer
      日本機械学会 第25回 バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所つくばセンター(茨城県)
  • [Presentation] 血管内皮細胞と間葉系幹細胞の相互作用による毛細血管安定化の検討

    • Author(s)
      山本興子
    • Organizer
      日本機械学会 第25回 バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所つくばセンター(茨城県)
  • [Presentation] 安定化毛細血管の再生における血管内皮細胞と間葉系幹細胞の相互作用

    • Author(s)
      山本興子
    • Organizer
      第12回 日本再生医療学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
  • [Remarks] 慶應義塾大学 理工学部 須藤研究室 ホームページ

    • URL

      http://www.sudo.sd.keio.ac.jp/

URL: 

Published: 2014-07-24  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi