| 研究課題/領域番号 |
21K20415
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0301:材料力学、生産工学、設計工学、流体工学、熱工学、機械力学、ロボティクス、航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
戸部 友輔 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (00907082)
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| 研究期間 (年度) |
2021-08-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | バイオリアクター / 血管床 / 組織工学 / 血管新生 / 細胞シート / 3次元組織 / 毛細血管網 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体外において細胞から組織や臓器を構築する組織工学研究は再生医療を始め、様々な分野での応用が期待されている。しかし、培養液の拡散によって生存可能な組織の厚みには限界があるため、酸素や栄養素の供給と老廃物の除去を担う血管網の付与、および血管を介した培養液の供給を同時に達成する技術の開発が重要である。そこで本研究では、極めて高い細胞密度の立体組織に実際に培養液が灌流可能な機能的血管網を生体外で付与する技術の開発を目的とする。具体的には、細胞シートの多層化によって得られる立体組織内に血管新生を誘導可能なバイオリアクターの開発を通して、生体外での血管付与技術を確立する。
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| 研究成果の概要 |
現在、様々な組織工学的技術の開発により生体外で作製した組織の医療分野、創薬分野への応用が期待されている。一方、生存可能な組織厚は培養液の拡散に依存するため限界が存在する。そこで、より厚みのある機能的な立体組織の創生に向け、血管網の導入，および血管を介した培養液の供給を生体外で同時に達成する技術の開発を行った。その結果、立体組織内に高密度、かつ広範囲に灌流可能な血管網を再現性高く付与可能とする生体外灌流培養法を見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体外における血管新生研究モデルはハイドロゲル内を対象としたものが大半である。一方、本研究で開発した生体外灌流培養システムは、高い細胞密度の組織に対して再現性高く灌流可能な血管網を導入可能である。従って、従来のモデルでは解析し得ない高細胞密度組織内における血管新生条件の解明に寄与する、新たな血管新生モデルとしての利用が可能である。また、灌流可能な血管網を備えた機能的な立体組織を作製可能とする技術であるため、これまでにない再生医療組織や創薬試験モデルへの応用が期待され、社会的意義は大きい。
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