2012 Fiscal Year Annual Research Report
攪拌培養槽を用いたヒトiPS細胞大量培養プロセスの開発
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24360340
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
境 慎司 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (20359938)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田谷 正仁 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (60144127)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 再生医療 / 組織工学 / マイクロカプセル / iPS細胞 / 撹拌培養 / アルギン酸 / ヒドロゲル |
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| Research Abstract |
平成24年度には、これまでにマウスのES細胞を利用した検討においてその有用性を報告してきた方法および材料を用いてヒトiPS細胞の包括を行った。さらに、あらたな中空カプセル作製法として、中空構造の鋳型となるゲルビーズを作製した後に皮膜を形成させ、その後鋳型部分を溶解するという従来の方法に加えて、より簡単かつ短時間に作業が終了するワンステップで作製する方法を考案し、その有用性に関する検討を実施した。また、実際にヒトiPS細胞をその内部に包括し、増殖および未分化性の維持に関して評価を行った。
従来法で作製したマイクロカプセルに包括したヒトiPS細胞は、期待したとおりその内部で増殖することができた。一方で、カプセル作製に時間を要することから、実用化を考慮した場合には、作成工程の簡略化が必要であることが問題として明らかとなった。そこで、新たに開発したカプセル作製法によりフェノール性水酸基導入アルギン酸ゲル皮膜からなる中空カプセルを作製したところ、従来法の半分以下の時間でおなじ量の中空カプセルを作製することができた。また、その内部に包括されたヒトiPS細胞は良好に増殖し、フローサイトメーターを用いた検討から未分化性を維持していることが明らかになった。
これらに加えて新しいカプセル膜材料の開発を目指し、iPS細胞のカプセル壁への接着を促進することを目的とした、機能性官能基修飾アルギン酸を作製した。現在までのところ、ヒトiPS細胞の接着性の向上を達成してはいないが、次年度以降にその詳細の検討を実施するに値する官能基導入量の制御可能性に関する知見を得ることはできた。
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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
カプセル内においてヒトips細胞が未分化状態を維持したまま増殖できることを見出すことができたことから、おおむね順調に伸展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
撹拌培養槽への適用を考えた場合に、現在のカプセル強度では問題があることが明らかとなった。そこで、カプセルの強度強化に関しても積極的に検討を行っていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当年度に学術研究助成基金助成金の直接経費受領額と実質支出額の間に1,139,864円の差が生じた。これは、ips細胞の培養液および各種添加成分の使用量を抑制して同規模の実験を実施できるように工夫したことが大きく寄与している。翌年度は、研究の遂行に必要な現有の吸光光度計が故障したことから、その購入に充ててより研究を推進する予定である。
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