| 研究課題/領域番号 |
21K19887
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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 | 広島大学 (2023)
東京大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
三浦 重徳 広島大学, 医系科学研究科(歯), 准教授 (70511244)
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| 研究分担者 |
聶 銘昊 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 講師 (40816485)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | 血管ベッド / BioMEMS / 灌流培養 / 血管導入 / 長期培養 / オルガノイド / 管腔形成 / マイクロ流路 / 血管床 / 管腔構造 / 3次元組織 / 灌流 / 皮膚組織 / マイクロ流体デバイス / ３次元血管網 / MEMS / 人工血管ベッド / ３次元組織構築 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、BioMEMSやオルガノイド技術などを用いた種々の組織構築技術が発達し、生体外で「組織/臓器を創り出す」試みが世界中で進められている。しかしながら、構築した三次元組織と血管網を有機的に連結する技術は確立されておらず、培養可能な組織の大きさやin vitroにおける生体機能の発現には大きな制約がある。本研究では、血管内皮細胞による脈管形成能を利用して灌流可能な人工ヒト血管ネットワーク（血管床）をマイクロ流体デバイス内に構築し、その上で三次元組織を培養することで、組織形成と灌流系との連結および培養組織の三次元的血管化を目指す。
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| 研究成果の概要 |
生体外３次元培養組織への血管導入と灌流による長期培養を実現する人工ヒト血管床デバイスの開発を目的とした。マイクロポスト構造を介してマイクロ流路と円形オープンチャンバーが隣接して配置された血管床デバイスを独自に設計・作製した。本デバイスにハイドロゲル、ヒト血管内皮細胞等を導入して培養することで管腔構造を有する直径６mmの人工ヒト血管床の構築に成功した。また、血管床の細胞組成や培地導入法などを検討することで血管床の部分灌流を実現することができたが、組織への血管導入法については引き続き検討する必要がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、組織工学やオルガノイドを用いた生体外組織モデルの研究が注目を集めているが、より大型の組織または発生後期の臓器を構築するためには、組織への血管導入および灌流培養の実現が喫緊の課題である。本研究で開発を進めてきた人工ヒト血管床デバイスは、マイクロ流路に連結された人工ヒト血管床をミリメートルサイズのオープンチャンバー内に構築したもので、マイクロ流路に送液することで血管床の灌流培養が可能である。今後、チャンバー内に設置した３次元組織と人工血管網との効果的な連結を実現できれば、生体外における“組織/臓器生育デバイス”としての応用が期待される。
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