| 研究課題/領域番号 |
21K19893
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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 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
吉野 大輔 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80624816)
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| 研究分担者 |
早瀬 元 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (70750454)
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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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | オルガノイド / ブロックビルド / プラズマ / 誘電体バリア放電 / 沿面放電 / ナノミスト / 糸球体 / 共存培養 / プラズマ荷電タンパク質 / ブロックビルド法 / プラズマ荷電タンパク質溶液 / 実スケール化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
オルガノイドは“ミニ臓器”と呼ばれるように現状で数mmの大きさが限界であり、臓器不全の患者へのオルガノイド移植の実現には大きな壁がある。本研究では、臓器移植に耐え得る実物大の臓器オルガノイドを高効率かつ高速で作製する技術の確立を目指す。組織結合性を高めるプラズマ荷電タンパク質溶液の生成機構をマイクロスポット化し、オルガノイドの接着剤として用いる。また、独自開発の高速オルガノイド作製技術を用いて、数mmサイズのオルガノイド基本要素（オルガノイドブロック）を作製する。オルガノイドブロック同士を接着し、組み上げる方法（ブロックビルド法）を確立して、臓器オルガノイドの実スケール化を実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、基本要素となる数mmサイズのオルガノイドブロックを高速で接着し、組み上げる方法により、臓器移植に耐え得る実物大の臓器オルガノイドを高効率かつ高速で作製する技術の確立を目的とした。接着に用いる細胞・組織接着性に優れるタンパク質溶液を生成するための誘電体バリア放電を用いたナノミスト生成技術の開発に成功し、そのミスト生成メカニズムを明らかにした。また、様々な形状を持つオルガノイドブロックの作製手法を確立し、それらを接着し積み上げることで複雑かつ巨大な組織様の複合構造体を作製することに成功した。ヒト臓器構造を完全に模倣し長期培養を実現するためには、作製手法の更なる最適化が必要である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
臓器移植によってのみ根治が望める疾患は、医療技術が発展した現在でも数多く存在する。患者の多くはQOLが著しく低下するため、根治を目指し臓器移植を希望するが、移植待機者数に対する移植臓器の供給は世界的に不足している。したがって、ドナー依存型の臓器供給を根本的に転換する実物大の移植可能臓器を人工的に作製する手法の確立が社会的急務となっている。
本研究により、これまで不可能であった巨大なサイズのオルガノイド複合体を効率的に構築することが可能となった。今後、臓器構造の再現、長期培養と高次機能の発現が達成できれば、移植への適用が視野に入り、治療法の1つとして提案できる可能性が高いと考える。
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