酸素ナノバブルを使用した細胞培養および3次元構造物における新たな培養方法の開発

• 研究課題/領域番号: 16K10704
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 呼吸器外科学
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 武岡 陽介 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (50773868)
• 研究分担者: 松本 桂太郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 講師 (80404268) ; 谷口 大輔 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (20773758) ; 永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686) ; 馬場 雅之 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 研究協力員 (90771957)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 細胞培養 / ナノバブル / 人工臓器 / 胸部外科 / 呼吸器外科学 / 気管外科

研究成果の概要

本研究では当科所有のナノバブル発生機による酸素ナノバブル培養液の作成方法を確立した。また、それを用いて線維芽細胞の増殖実験を行った。培養が促進される群を認めた。ナノバブルの細胞分化への影響を評価する目的に、ナノバブル培養液を用いて、間葉系幹細胞と軟骨細胞を共培養した。その結果、ナノバブル培養群でグリコサミノグリカンが多く含有されることが示唆された。細胞スフェロイドを用いた三次元構造体作成実験に関しては、ラットを用いた移植実験を行うことが可能であり、また、その技術を確立した。ナノバブル技術と三次元構造体作成技術を応用することで人工臓器の安定的な供給に寄与することが可能となることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年再生医療の発展にともなって目的細胞の安定的な供給方法の開発が急務であるなか、ナノバブルを用いた培養液により人工臓器における、迅速な増殖、分化を誘導させうる新たな培養液の開発を目指していた。本研究では一部、ナノバブルの細胞増殖効果を認めた。今後、ナノバブルは細胞培養をより迅速に可能とする手段の一つとなりうる可能性を見出した。このことは再生医療をより効率化していくうえでプラスの影響となると考える。今後はより多くの条件、気体の種類などでの実験をつづけ、再現性の高いものを選択していく必要があると考える。