2015 Fiscal Year Annual Research Report
４次元培養環境制御によるBBB in vitro 脳毛細血管組織の再構築
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26870904
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
柳川 史樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 産総研特別研究員 (50645877)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 創薬スクリーニング / バイオMEMS / マイクロプロセス工学 / 三次元培養 / 灌流培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
初年度より使用していた光開裂性架橋剤（NHS-PC-4armPEG）による検討では、①ゲルの形状維持、②細胞接着性、③細胞傷害性等の特性因子がトレードオフの関係にあったため、マイクロデバイス内での“パターン化ハイドロゲル制御”および“灌流培養環境の構築”が困難であった。そこで次年度には、我々が新たに開発した“クリック型光開裂性架橋剤（DBCO-PC-4armPEG）”と、末端アミノ基をアジド化した“アジド修飾ゼラチン（AdGel）”を反応させた“クリック型光分解性ハイドロゲル”を用いて、灌流培養に適したマイクロデバイスの流路設計および加工に取り組んだ。その結果、NHS-PC-4armPEGを用いた際と同レベルのパターン分解能を有する光分解性ハイドロゲルの作成が可能であることが明らかとなった。また本工程は、高選択的であるクリック反応に準じた架橋反応であるため、ゲル包埋した細胞に対して細胞障害性が皆無であることも同時に確認された。そこで次に新規に設計したマイクロデバイスへゲル導入を行い、モデル細胞を用いて灌流培養工程を確認した。その結果、細胞傷害を与えずに灌流培養が遂行できることが確認されたため、これら三次元パターン化ゲル灌流培養に関する知見を国際学会にて報告した。当初予定していた数種類の異種細胞種を同マイクロデバイス内へ導入した後に、長期灌流培養を遂行し、人工的に形成された生体組織の生理学的機能評価を行うには、各種細胞種に対するゲル組成の最適化およびデバイスの設計変更を進める必要がある。それ故に、将来的には一連工程の再現性確認を含めたデバックを行うことが必須であり、本技術の実用化に向け今後解決すべき課題と考えられる。
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