| 研究課題/領域番号 |
21K08647
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分55010:外科学一般および小児外科学関連
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
内田 史武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 研究協力員 (00866270)
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| 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), 教授 (80404268)
永安 武 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 教授 (80284686)
町野 隆介 長崎大学, 病院(医学系), 助教 (90728081)
朝重 耕一 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (70457547)
谷口 大輔 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (20773758)
土肥 良一郎 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (00817786)
高木 克典 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (90635856)
野中 隆 長崎大学, 病院(医学系), 准教授 (30606463)
岩竹 真弓 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 客員研究員 (40624614)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 幹細胞 / 軟骨分化 / バイオ3Dプリンター / 細胞凝集 / 人工気管 / 成長因子 / ゼラチンマイクロスフェア / ゼラチンマイクロスフィア / 気管移植 / 再生医療 / 臓器移植 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々はバイオ3Dプリンターを用いて、Scaffoldを要さない臓器の作製を可能とした。これらの臨床応用における課題は、組織の品質の不安定さであり、解決方法として、増殖因子を用いて幹細胞を分化させることがある。しかし、培養液への増殖因子投与はコストを要する。この解決策として、drug delivery system(DDS)があり、共同で開発中のDDSであるゼラチンマイクロスフェア(GM)に成長因子を吸着させ、人工臓器内に混合し培養することで、低コストで細胞へ成長因子の提供が可能になると考える。この成果が得られれば、人工臓器の大量生産が可能となる。GMを用いた人工臓器作製の臨床応用確立を目指す。
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| 研究成果の概要 |
我々は幹細胞に成長因子を用いて軟骨に分化させることで，一定の軟骨の品質を得ることを目標にした。バイオ3Dプリンターを用い，環状軟骨構造体，馬蹄形軟骨構造体，馬蹄形軟骨構造体に平滑筋を組み合わせた構造体（mimic気管）を作製した。mimic気管においては，前面を馬蹄形軟骨で，後面を平滑筋で構成されたより実際の解剖構造に近い構造体の作製に成功した。この構造体のラットへの移植にも成功した。また成長因子をより高効率に投与するため，TGF-β1をゼラチンマイクロスフェア（GM）に付加し，構造体内で徐放させる方法についても実験を進め，hMSCを用いた管状軟骨構造体の作製にも成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
我々は、バイオ３Dプリンターを用いて、様々な種類の細胞のを組み合わせ、自由な形状の人工臓器を作製している。この品質を確保するため成長因子の投与を検討していた。しかし、三次元臓器培養液内で行うと大量の増殖因子を必要とし、コスト面、品質面でも理想的ではない。ゼラチンマイクロスフェアは、成長因子を内包させ、構造体内で成長因子を徐放することが可能である。これにより、三次元構造体へ増殖因子を効率よく投与することで、幹細胞を様々な細胞に分化させ、より強固で、安価な三次元臓器を安定的に作製したいと考えており、この有用性が確立されれば人工臓器の臨床応用への大きな足がかりになる。
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