| 研究課題/領域番号 |
20K21888
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
田畑 泰彦 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (50211371)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 3次元細胞成形体 / 枝分かれハイドロゲル繊維 / バイオマテリアル / 徐放化細胞増殖因子 / 細胞機能向上 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、3次元細胞成形体の細胞の生存と機能を高めるための細胞と組織工学バイオマテリアルとの組み合わせ技術を開発する。一般に、3次元細胞集合体では、内部の栄養・酸素供給が十分ではなく、細胞が死滅、あるいは機能低下が問題となっている。本研究ではこの問題を解決するために、未分化間葉系幹細胞と枝分かれゼラチンハイドロゲル繊維との共培養を行い、繊維が均一に分散した3次元細胞成形体を調製する。この分枝繊維が成形体内で栄養・酸素を供給するpathとなり細胞の生存と生物機能が改善される。この研究により、生物機能をもつ細胞の3次元培養が可能となり、再生医療関連分野に大きな変革と転換をもたらすと考えられる。
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| 研究成果の概要 |
熱脱水処理によって架橋したゼラチンハイドロゲル分枝繊維を作製した。マウス細胞株3T3E1細胞を分枝ゼラチンハイドロゲル繊維とともに、細胞非接着性培養血上で培養することで、繊維を均一に含む3次元細胞成形体が調製できた。分枝ゼラチンハイドロゲル繊維を含まない3次元細胞成形体では、培養時間とともに成形体内部の細胞機能が低下、細胞が死滅した。これに対して、分枝ゼラチンハイドロゲル繊維を含ませた3次元細胞成形体内部では細胞の増殖が見られ、細胞のミトコンドリア活性の上昇が確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
一般に、3次元細胞集合体では、内部の栄養・酸素供給が十分ではなく、細胞が死滅、あるいは機能低下が問題となっている。本研究ではこの問題を解決するために、細胞と枝分かれハイドロゲル繊維との共培養を行い、繊維が均一に分散した3次元細胞成形体を調製する。この分枝繊維が成形体内で栄養・酸素を供給するpathとなり細胞の生存と生物機能が改善される。分枝ハイドロゲル繊維を利用して体内の血管構造を模倣するこの研究により、生物機能をもつ細胞の3次元培養が可能となり、再生医療関連分野にもたらす学術的、社会的意義は大きい。
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