2015 Fiscal Year Annual Research Report
本格的再生医療への応用を目指した自発的還流機能を有する3次元マクロ組織の作製
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26870137
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩永 進太郎 東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (70587972)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 組織工学 / 再生医療 / バイオマテリアル / マイクロ流体デバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではマイクロ流体デバイスを利用した階層化組織の高速作製を目指し、細胞をひも状に加工した細胞ファイバを犠牲層担体となる分解性ハイドロゲルに巻き付けることで管腔の階層化組織構造の作製を行った。
マイクロ流体デバイスを連結することで、異なる溶液を混じり合うことなく連続的に流すことができる。この性質を利用してシェルに酵素分解可能なアルギン酸ゲルを配置し、コアに細胞をコラーゲンなどのゲルに包埋した状態でひも状(細胞ファイバ)に加工した。細胞ファイバは高密度(100000000 cells/mL)で細胞を内包可能であり、培養初期から生体細胞密度に近い状態での組織作製が可能であった。2日培養後、線維芽細胞や間葉系幹細胞は細胞同士の結合が形成され、シェルを除去した後も、細胞ファイバはひも状形態を保っており、ハンドリング可能であった。また、ヒト肝がん由来細胞(HepG2)の場合、単独ではコア除去後にばらけてしまったが、間葉系幹細胞を混ぜて培養することで、ひも状形態を保ったままで回収可能であった。この細胞ファイバを犠牲層担体であるアルギン酸ゲルファイバに巻き付けることで管腔状組織の構築を行った。1層巻き付けた後に他の細胞ファイバを巻き付けることで、階層化組織の構造体を作製可能であった。そこで、HepG2ファイバを1層巻き付けた組織とHepG2ファイバを巻き付けた組織の外側にマウス線維芽細胞ファイバを巻き付けた階層化組織を作製し、アルブミン合成能を比較したところ、階層化組織の方が有意に高いアルブミン合成能を示した。また、階層化した後にアルギン酸ゲルを除去することによって、内部に還流可能な管腔組織を作製した。自発的な灌流機構を付与するには至らなかったが、ペリスタポンプで還流を行うことが可能であった。これらの結果により、本手法によって簡便に高細胞密度の組織を作製し、還流培養を行うことに成功した。
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