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人工血液を用いた高機能型ハイブリッド型人工肝臓の開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 10470249
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 消化器外科学
研究機関北海道大学

研究代表者

松下 通明  北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (20250425)

研究分担者 大久保 尚  北海道大学, 医学部・附属病院, 医員
村林 俊  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30200306)
藤堂 省  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (60136463)
蒲池 浩文  北海道大学, 医学部・附属病院, 医員
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
12,900千円 (直接経費: 12,900千円)
2000年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
1999年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1998年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワード人工肝臓 / 人工血液 / 2チャンネル中空糸モジュール / ブタ / 混合肝細胞スフェロイド / PHP / 肝細胞スフェロイド / 細胞外基質 / コラーゲンゲル / 2系統ホローファイバー / ハイブリッド型人工肝臓 / 酸素消費量
研究概要

ブタ肝臓混合スフェロイドを用いた人工肝臓モジュールを作製し、機能評価を行う事を目標に研究を進めた。
(1)ブタ混合スフェロイドの大量作製
細胞分散にキレート剤を使用しないと、非実質細胞率が増すが、細胞生存率・収量の低下を認めた。コラゲナーゼにディスパーゼを併用すると、単独より収量・生存率は増すが、スフェロイドの形成率はコラゲナーゼ単独よりも劣っていた。1(リットル)スピナーフラスコを用いたスフェロイド作製は細胞濃度が2.5×10^7cells/mlまで、可能であることが判明した。ブタ肝細胞スフェロイドの作製にはキレート剤を用いた前灌流および、コラゲナーゼ単独の酵素灌流にて細胞分散を行い、1リットルスピナーフラスコに2.5×10^9個の細胞を入れて作成する方法が適していることが判明した。
(2)人工血液の人工肝適用への基礎実験
人工血液の酸素供給能をvitroの実験系で測定したところ、赤血球と同等の酸素供給能を有していることが判明した。さらに肝細胞の酸素消費速度は人工血液を用いたものが高く、肝細胞を用いた人工肝臓に対する酸素供給の1手段になりうると考えられた。
(3)モジュールの作製および機能評価
すでに作製している2チャンネル中空糸モジュールには2gの肝細胞スフェロイドが充填可能であった。この一方のチャンネルに人工血液(Pyridoxalated-Hemoglobin-Polyoxyethylene conjugate:PHP)、他方に培地を灌流したところ、コントロール(7.4%/2hr)に比べてアンモニアクリアランスは高値(32%/2hr)であり、尿素の生成・アルブミンの生成も認められた。本モジュールでは、PHPが中空糸から漏出して、他方の回路へ移行してしまい、中空糸の膜素材を変更する必要があることが判明した。また、中空糸外腔に充填したスフェロイドは互いに癒合し、それとともに機能の低下を認めた。スフェロイドが互いに凝集しないように、コーティング・カプセル化などを行う必要性があり、今後の検討課題である。

報告書

(4件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] Kamachi H: "Rat small hepatocytes for liver support : the growth and metabolic activities in culture."Journal of Artificial Organs. 4(in press). (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Okubo H.: "Maintenance of morphology and function of mixed liver cell spheroids under collagen gel environment"Journal of Artificial Organs. 4(in press). (2001)

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  • [文献書誌] 大久保尚: "ミクロ肝臓(混合スフェロイド)の作製と機能-Hybrid型人工肝臓開発に向けて-"組織培養工学. 27(4)(in press). (2001)

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  • [文献書誌] 大久保尚: "ハイブリッド型人工肝作製をめざした至適大量肝細胞単離法の検討"日本外科学会誌. 100(臨). 558 (1999)

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  • [文献書誌] Okubo H.: "A New Approach for Rapid Formation of Hepatocyte Spheroids in Rat"Artificial Organs. 23(7). 71 (1999)

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  • [文献書誌] 蒲池浩文: "増殖能を有する小肝細胞の肝補助への応用に向けた基礎的検討"日本人工臓器学会誌. 29(3). S-111 (2000)

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  • [文献書誌] 齋藤孝則: "早期形成型ラット肝細胞混合スフェロイド機能維持に向けたコラーゲンゲル環境の検討"北海道外科学会誌. 45(1). 90 (2000)

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  • [文献書誌] 西川和孝: "多孔性ポリマーフィルムを利用した肝細胞の形態および機能制御"北海道外科学会誌. 45(1). 90 (2000)

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  • [文献書誌] 大久保尚: "ハイブリッド人工肝臓に向けた肝細胞スフェロイド早期作成法の検討"北海道外科学会誌. 44(1). 80 (1999)

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  • [文献書誌] 松下通明: "バイオ人工肝臓"組織培養工学. 24(5). 188-192 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松下通明: "人工臓器-この1年の進歩"人工臓器. 27(5). 804-805 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Noto,H: "Effect of High Concentrations of Bile Acids on Cultured Hepatocytes."Artificial Organs. 22(4). 300-307 (1998)

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  • [文献書誌] 松下通明: "人工臓器と再生医工学"移植医療,道医シリーズ. 40. 75-78 (2000)

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  • [文献書誌] Hirofumi Kamachi: "Rat small hepatocytes for liver support : the growth and metabolic activities in culture"Journal of Artificial Organs. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] Hisashi Okubo: "Maintenance of morphology and function of mixed liver cell spheroids under collagen gel environment"Journal of Artificial Organs. 4(in press). (2001)

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  • [文献書誌] Hisashi Okubo: "Formation of Micro Liver(Mixed liver cell spheroid)and its function-for the development of a hybrid type artificial liver device"The Tissue Culture Engineering. 27(4)(in press). (2001)

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  • [文献書誌] Hisashi Okubo: "Suitable hepatocyte preparation for hibrid-type artificial liver."Journal of Japan Surgical Society. 100. 558 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisashi Okubo: "A New Approach for Rapid Formation of Hepatocyte Spheroids in Rat"Artificial Organs. 23(7). 71 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirofumi Kamachi: "The basic study of proliferating small hepatocytes for liver support"Japan Journal of Artificial Organs. 29(3). S-111 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takanori Saito: "Functional maintenance of mixed liver cell spheroid using collagen gel"The Hokkaido Journal of Surgery. 45(1). 90 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kazutaka Nishikawa: "Control of hepatocytes morphology onto honeycomb patterned films"The Hokkaido Journal of Surgery. 45(1). 90 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hisashi Okubo: "The earlier formation of hepatocyte spheroids for hybroid-type artificial liver."The Hokkaido journal of Surgery. 44(1). 80 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Michiaki Matsushita: "Bioartificial Liver."The Tissue Culture Engineering. 24(5). 188 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Michiaki Matsushita: "Bioartificial liver-Progress in this year."The Japanese Journal of Artificial Organs. 27. 804-805 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromitsu Noto: "Effect of High Concentrations of Bile Acids on Cultured Hepatocytes."Artificial Organs. 22(4). 300-307 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Michiaki Matsushita: "Artificial Organ and Tissue Reconstruction."Hokkaido Medical Journal. 40. 75-78 (2000)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 蒲池浩文: "増殖能を有する小肝細胞の肝補助への応用に向けた基礎的検討"日本人工臓器学会誌. 29(3). S-111 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 齋藤孝則: "早期形成型ラット肝細胞混合スフェロイド機能維持に向けたコラーゲンゲル環境の検討"北海道外科学会誌. 45(1). 90 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 西川和孝: "多孔性ポリマーフィルムを利用した肝細胞の形態および機能制御"北海道外科学会誌. 45(1). 90 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Okubo H.: "Maintenance of morphology and function of mixed liver cell spheroids under collagen gel environment"Journal of Artificial Organs. 4(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大久保尚: "ミクロ肝臓(混合スフェロイド)の作製と機能〜Hybrid 型人工肝臓開発に向けて〜"組織培養工学. 27(4)(in press). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松下通明: "移植医療,道医シリーズ"人工臓器と再生医工学. 75-78 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 松下 通明: "人工臓器と再生医工学"北海道医報. 938. 6-9 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 松下 通明: "人工肝臓-この1年の進歩" 人工臓器. 27. 804-805 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 松下 通明: "バイオ人工肝臓" 組織培養工学. 24・5. 188 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hiromitsu Noto: "Effect of High Concentrations of Bile Acids on Cultured Hepatocytes" Artificial Organs. 22(4). 300-307 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 大久保 尚: "ハイブリッド型人工肝作製を目指した至適大量肝細胞単離法の検討" 日本外科学会雑誌. 100. 558 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2025-11-20  

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