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埋込み型膵島・肝組織の設計・生体外構築育成のための方法論の確立と実証

研究課題

研究課題/領域番号 22246101
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物機能・バイオプロセス
研究機関東京大学

研究代表者

酒井 康行  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00235128)

研究分担者 白樫 了  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80292754)
伊藤 大知  東京大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (50447421)
新野 俊樹  東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70291929)
連携研究者 新野 俊樹  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70291929)
研究協力者 YUAN Pang  
YAO-TONG Lai  
STEPHANIE Liana Utami Sutoko  
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円)
2014年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
2013年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
2012年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
2011年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2010年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワード医用化学工学 / マルチスケール血管網配備 / 膵島 / 肝 / 三次元造形 / 人工赤血球 / 肝組織 / 流路ネットワーク / 組織ユニット / 移植 / 再生医療 / 組織工学 / 細胞 / 生物・生体プロセス / 再生医学 / 組織 / 移植・再生医療 / 細胞・組織 / 生物・生体工学
研究成果の概要

移植用の膵島や肝組織の人工的構築の方法論確立を目標として,細胞の三次元化とマルチスケール物質交換性の確保の視点から,細胞組織体を高密度にランダム充填する小チャンバーと,それらに培養液・血液を均一に分配するマクロ流路構造を持つ担体構造を提案,レーザー焼結積層造形法によって担体を作成した.細胞組織体として肝細胞凝集体を固定化した灌流培養では,長期に安定した高機能を得た.さらに組織構築用に細胞への毒性が少ないヘモグロビンを利用する人工赤血球の開発に成功した.

報告書

(6件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 6件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Preparation of uniform-sized hemoglobin-albumin microspheres as oxygen carriers by Shirasu porous glass membrane emulsification technique2015

    • 著者名/発表者名
      Yao-Tong Lai, Mayu Sato, Seiichi Ohta, Kazuki Akamatsu, Shin-ichi Nakao, Yasuyuki Sakai, Taichi Ito
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 127 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2015.01.018

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Combination of microwell structures and direct oxygenation enables efficient and size-regulated aggregate formation of an insulin-secreting pancreatic beta-cell line2014

    • 著者名/発表者名
      M. Shinohara, H. Kimura, K. Montagne, K. Komori, T. Fujii, Y. Sakai
    • 雑誌名

      Biotechnol. Prog.

      巻: 30 号: 1 ページ: 178-187

    • DOI

      10.1002/btpr.1837

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マクロ三次元流路ネットワークと小チャンバーからなる組織再構築用担体2014

    • 著者名/発表者名
      酒井康行、厖媛、堀本洋平、安斎正博,新野俊樹
    • 雑誌名

      バイオインダストリー

      巻: 31 ページ: 45-50

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 酸素供給に基づいた肝組織の設計と構築2014

    • 著者名/発表者名
      酒井康行,厖媛,堀本洋平,安斎正博,新野俊樹
    • 雑誌名

      伝熱学会誌

      巻: 53 ページ: 10-15

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Uniform-Sized Poly[methacryloxypropyl Tris(trimethylsiloxy)silane] Microspheres via Shirasu Porous Glass Membrane Emulsification Technique2013

    • 著者名/発表者名
      Yao-Tong Lai, Seiichi Ohta, Kazuki Akamatsu, Shin-ichi Nakao, Yasuyuki Sakai, Taichi Ito
    • 雑誌名

      JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN

      巻: 46 号: 11 ページ: 777-784

    • DOI

      10.1252/jcej.13we100

    • NAID

      130003381990

    • ISSN
      0021-9592, 1881-1299
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation and harvesting of thick pancreatic β-cell sheets on a highly O2-permeable plate modified with poly(N-isopropylacrylamide)2013

    • 著者名/発表者名
      Kikuo Komori,* Mari Udagawa, Marie Shinohara, Kevin Montagne, Tatsuro Tsuru and Yasuyuki Sakai
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 1 号: 5 ページ: 510-518

    • DOI

      10.1039/c3bm00123g

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid aggregation of heterogeneous cells and multiple-sized microspheres in methylcellulose medium2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kojima, S. Takeuchi and Y. Sakai
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 33 号: 18 ページ: 4508-4514

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2012.02.065

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liver tissue engineering based on aggregate assembly: efficient formation of endothelialized rat hepatocyte aggregates and their immobilization with biodegradable fibers2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Pang, K. Montagne, M. Shinohara, K. Komori and Y. Sakai
    • 雑誌名

      Biofabrication

      巻: 4 号: 4 ページ: 45004-45004

    • DOI

      10.1088/1758-5082/4/4/045004

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laser sintering fabrication of three-dimensional tissue engineering scaffolds with a flow channel network2011

    • 著者名/発表者名
      T.Niino, D.Hamajima, K.Montagne, S.Oizumi, H.Naruke, H.Huang, Y.Sakai
    • 雑誌名

      Biofabrication

      巻: 3 号: 3 ページ: 34-104

    • DOI

      10.1088/1758-5082/3/3/034104

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Avidin-biotin-based approach to forming heterotypic cell clusters and cell sheets on a gas-permeable membrane2011

    • 著者名/発表者名
      M.Hamon, K.Montagne, N.Kojima, I.Ozawa, R.Ishii, S.Yamaguchi, T.Nagamune, T.Ushida, Y.Sakai
    • 雑誌名

      Biofabrication

      巻: 3 号: 3 ページ: 34-111

    • DOI

      10.1088/1758-5082/3/3/034111

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Use of liposome encapsulated hemoglobin as an oxygen carrier for fetal and adult rat liver cell culture2011

    • 著者名/発表者名
      K.Montagne, H.Huang, K.Ohara, K.Matsumoto, A.Mizuno, K.Ohta, Y.Sakai
    • 雑誌名

      J.Biosci.Bioeng

      巻: 112 ページ: 485-490

    • NAID

      110008761513

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 再生医療への化学工学の寄与可能性-組織設計・構築と育成-2010

    • 著者名/発表者名
      酒井康行, 藤井輝夫, 新野俊樹
    • 雑誌名

      再生医療

      巻: 9 ページ: 361-366

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Spontaneous formation of stably-attached and 3D-organized hepatocyte aggregates on oxygen-permeable polydimethylsiloxane membranes having 3D microstructures2010

    • 著者名/発表者名
      F.Evenou, T.Fujii, Y.Sakai
    • 雑誌名

      Biomedical Microdevices

      巻: 12 ページ: 465-475

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous formation of highly functional three-dimensional multilayer from human hepatoma Hep G2 cells cultured on an oxygen-permeable polydimethylsiloxane membrane2010

    • 著者名/発表者名
      F.Evenou, T.Fujii, Y.Sakai
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part C : Methods

      巻: 16 ページ: 311-318

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SPG膜乳化型酸素運搬体による肝細胞への酸素供給の検討2015

    • 著者名/発表者名
      Yao-Tong Lai・太田誠一・赤松憲樹・中尾真一・酒井康行・伊藤大知
    • 学会等名
      第14回 日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2015-03-29 – 2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ヘモグロビン/アルブミンマイクロスフィア型人工酸素運搬体の細胞取り込みと生体適合性に与えるサイズの影響2014

    • 著者名/発表者名
      Yao-Tong Lai・太田誠一・赤松憲樹・中尾真一・酒井康行・伊藤大知
    • 学会等名
      第21回血液代替物学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-12-08 – 2014-12-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 細胞・組織培養と生理学的酸素供給2014

    • 著者名/発表者名
      酒井康行
    • 学会等名
      第12回ガンとハイポキシア研究会
    • 発表場所
      佐賀
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Engineering of Implantable Liver Tissue Equivalent based on Three-dimensional Scaffold fabrication and Cellular Aggregate Assembly2014

    • 著者名/発表者名
      Yuan PANG, Yohei HORIMOTO, Toshiki NIINO, Yasuyuki SAKAI
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Additive Manufacturing and Bio-Manufacturing
    • 発表場所
      北京
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Design, fabrication and performance evaluation in packed-bed perfusion culture of liver cells2014

    • 著者名/発表者名
      S. Sutoko, Y. Pang, Y. Horimoto, M. Anzai, T. Niino, Y. Sakai
    • 学会等名
      International Conference on Biofabrication 2014
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Design and fabrication of scalable three‐dimensional scaffold for in vitro liver tissue engineering2014

    • 著者名/発表者名
      Yuan PANG, Yohei HORIMOTO, Stephanie Sutoko, Toshiki NIINO, Yasuyuki SAKAI
    • 学会等名
      International Conference on Biofabrication 2014
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Size control of hemoglobin and albumin-based oxygen carriers by SPG membrane emulsification2014

    • 著者名/発表者名
      Lai Yao-Tong・太田誠一・赤松憲樹・中尾真一・酒井康行・伊藤大知
    • 学会等名
      化学工学会 第46回 秋期大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ボトムアップとトップダウンを融合する大型組織構築の方法論2014

    • 著者名/発表者名
      酒井康行,厖媛,Stephanie L. U. SUTOKO,堀本洋平,安斎正博,新野俊樹
    • 学会等名
      第13回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SPG膜乳化法を用いたヘモグロビン/アルブミン架橋型人工酸素運搬体の開発2013

    • 著者名/発表者名
      Yao-Tong Lai・太田誠一・佐藤真優・赤松憲樹・中尾真一・酒井康行・伊藤大知
    • 学会等名
      第20回血液代替物学会
    • 発表場所
      奈良市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of a novel hemoglobin-based oxygen carrier by the Shirasu porous glass membrane emulsification technique2013

    • 著者名/発表者名
      Yao-Tong Lai, SeiichiOhta, Kazuki A kamatsu, Shinichi Nakao, Yasuyuki Sakai, Taichi Ito
    • 学会等名
      第51回日本人工臓器学会大会/第5回 国際人工臓器学術大会
    • 発表場所
      横浜市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Microfabrication and chemical Engineering in organization of liver tissues for various applications2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Sakai
    • 学会等名
      Grand Challenge for Integration of Stem Cell, Nanomaterials and Biomanufacturing - Looking for Synergy” (SCNB2013)
    • 発表場所
      上海
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸素透過性材料を用いた厚いシート状肝・膵島組織の作成2012

    • 著者名/発表者名
      酒井康行、Fanny Evenou、Morgan Hamon、篠原満利恵、小森喜久夫、藤井輝夫
    • 学会等名
      日本再生医療学会第11回総会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Micro-technologies and chemical engineering for organization of liver tissue2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakai
    • 学会等名
      6th International Conference on Bioengineering and Nanotechnology
    • 発表場所
      Berkeley, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Self-secreted factors, oxygen and 3D culture in stem/progenitor cell-based tissue engineering ― mES/iPS, liver and pancreatic b-cells ―2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Sakai
    • 学会等名
      1st Joint Symposium 2012 on Bridging Cancer Nonotechnology, The University of Texas MD Anderson Cancer Center & University of Tokyo
    • 発表場所
      Houston, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New 3D scaffold consisting of assembled subunits as culture chambers and an interconnected flow-channel network for liver tissue engineering2012

    • 著者名/発表者名
      Yuan PANG, Yohei HORIMOTO, kentaro HARA, Yutaro ITAGAKI, Toshiki NIINO, Yasuyuki SAKAI
    • 学会等名
      International Conference on Biofabrication 2012
    • 発表場所
      Manchester, UK
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Chemical engineering-based multi-scale optimization of 3D cellular organization and oxygen supply2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakai
    • 学会等名
      2011 MRS Fall Meeting & Exhibition
    • 発表場所
      ボストン,米国(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Scaffolds having flow channels, oxygen carriers and oxygen-permeable membranes2011

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki SAKAI, Teruo FUJII, Toshiki NIINO
    • 学会等名
      HAAISHAPD 2011 Annual Scientific Meeting
    • 発表場所
      シドニー,オーストラリア(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Importance of oxygen supply in liver tissue engineering : Scaffolds having flow channels, oxygen carriers and oxygen-permeable membranes2010

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Sakai, Toshiki Niino
    • 学会等名
      BIT Life Sciences' 3rd Annual Congress of Regenerative Medicine & Stem Cell-2010
    • 発表場所
      中国,上海
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 生体に学ぶ:人工赤血球とハイドロゲルニッチ設計の試み

    • 著者名/発表者名
      伊藤大知
    • 学会等名
      オレオナノサイエンスシンポジウム2013-生物に学ぶ生体界面科学-
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] "Engineering of implantable liver tissues", in "Liver Stem Cells"(etd. by T. Ochiya)2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sakai, M.Nishikawa, F.Evenou, M.Hamon, H.Huang, K.
    • 出版者
      Hamana Press
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 第18章,血流導入型体内埋め込み組織の構築,「細胞治療・再生医療のための培養システム」(紀ノ岡正博,酒井康行監修)2011

    • 著者名/発表者名
      酒井康行, 新野俊樹(分担執筆)
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://envchem.iis.u-tokyo.ac.jp/sakai/index.php

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://envchem.iis.u-tokyo.ac.jp/sakai/index.php?lang=ja&page=research&category=5

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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