| 研究課題/領域番号 |
20H02529
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 千葉大学 |
|---|
研究代表者 |
関 実 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (80206622)
|
|---|
| 研究分担者 |
山田 真澄 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30546784)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
|
|---|
| キーワード | 生体組織工学 / マイクロ流体デバイス / 微細加工 / コラーゲン / 肝細胞 / ハイドロゲル / バイオマテリアル / 細胞培養 / 幹細胞 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
創薬や再生医療への応用のため，生体外で様々な3次元細胞培養系が提案されてきたが，生体組織と同等レベルの機能を発現しうる技術は開発途上にある。本研究では，「内部の管腔サイズや形状を自由に制御でき」，「細胞の機能発現を制御できる細胞外マトリックス成分によって構成され」，「内外に異なる細胞を均一導入できる」，多孔性ハイドロゲル材料を作製する革新的プロセスを確立する。得られた材料に幹細胞を導入し，効率的な分化誘導場としての応用を行う。また，肝臓等の階層的生体組織を精密に再構成し，最終的には，iPS細胞の分化誘導から薬剤アッセイまでをワンステップで実現できる多臓器連環型の薬剤評価システムの開発を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では主に，「内部に形成した管腔のサイズや形状を自由自在に制御でき」，「細胞の生存、分化および機能発現を制御する細胞外マトリックス（ECM）成分によって構成され」，「マトリックスの内外に異なる細胞を均一に導入できる」，多孔性ハイドロゲル材料を作製するプロセスを開発した。そして得られた材料を用い，潅流培養による動的な環境制御を必要に応じて活用しながら，肝細胞，血管細胞，神経細胞，間葉系幹細胞などを培養し，それらの細胞の機能・増殖・生存・分化に与える影響を評価した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，細胞培養工学技術の発展にともない，各種幹細胞を始めとした種々のヒト細胞を容易に入手可能な状況となった。しかしながら，生体外において，生体と同等の細胞機能を発現させる技術は未だ発展の途上にある。本研究では，マトリックスの密度・組成を自在に変化でき，さらに内部の細胞に対して効率的な培養液を供給可能な多孔性のバイオマテリアルを形成し応用することで，薬剤の評価や生化学研究，再生医療に資する技術開発を行うこととした。
|
