再生医療用重厚臓器の創製に不可欠な生体と類似の毛細血管網構築手法の開発

• 研究課題/領域番号: 25820383
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 化工物性・移動操作・単位操作
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 武井 孝行 鹿児島大学, 理工学研究科, 准教授 (90468059)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 血管 / 再生医療 / 三次元組織 / 血管網 / ファイバー / 毛細血管

研究成果の概要

ゲル部分の厚みが約50 μmの中空ゲルファイバーを積層することで、1本1本の血管が約100 μmの間隔で配置された生体血管網を模倣した流路ネットワークを構築した。その積層物中の個々のファイバーの中空部分に培地を流通させながら培養を行うことで、ファイバーのゲル部分に固定化したヒト肝癌由来細胞株の増殖を促すことができた。また、その細胞の機能は、培養により細胞数が増加する前後で変化がなかったことから、本法は個々の細胞に十分な酸素と栄養素を供給でき、生体血管網模倣技術として有用である。

研究成果

• [雑誌論文] Fabrication of uniformly cell-laden porous scaffolds using a gas-in-liquid templating technique (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Takei, Ryuta Aokawa, Takamasa Shigemitsu, Koei Kawakami, Masahiro Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Bioscience and Bioengineering 巻: in press 号: 5 ページ: 577-581
  • DOI: 10.1016/j.jbiosc.2015.03.017
  • NAID: 110010017125
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Necrotic regions are absent in fiber-shaped cell aggregates, approximately 100 μm in diameter (2015)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Takei, Jyunpei Kitazono, Sadao Tanaka, Hiroto Nishimata, Masahiro Yoshida
  • 雑誌名: Artificial Cells, Nanomedicine and Biotechnology 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] 動物細胞包括中空ヒドロゲルファイバーを用いた小口径血管様構造体の作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武井 孝行, 岸原 尚也, 吉田 昌弘
  • 雑誌名: 科学・技術研究 巻: 3 ページ: 133-136
  • NAID: 130004972863
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Alkali-treated Collagen Hydrogels Incorporating Basic Fibroblast Growth Factor for Enhanced Angiogenesis (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Takei, Hiroki Yoshitomi, Masahiro Yoshida
  • 雑誌名: Journal of Chemical Engineering of Japan 巻: -
  • NAID: 130004145817
  • 査読あり
• [学会発表] バイオマテリアルとしての工学的応用展開を目指した新規機能性ヒドロゲルの創製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武井孝行
  • 学会等名: 化学工学会第80年会
  • 発表場所: 芝浦工業大学（東京都・江東区）
  • 年月日: 2015-03-19 – 2015-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] 発泡法を応用した多孔質スキャホールドへの細胞の均一固定化法 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武井孝行，重光孝政，吉田昌弘
  • 学会等名: 第36回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京都・江戸川区）
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-18
• [学会発表] 発泡法を利用した動物細胞均一固定化多孔質スキャホールドの作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 武井孝行，青川竜大，重光孝政，吉田昌弘
  • 学会等名: 化学工学会第46秋季大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 細胞包括中空ゲルファイバーを使用した新規生体組織作製方法の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 北園純平，武井孝行，大角義治，吉田昌弘
  • 学会等名: 化学工学会第46秋季大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 管状生体組織構築用の細胞接着性を有する中空ゲルファイバーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺園圭太，武井孝行，大角義浩，吉田昌弘
  • 学会等名: 化学工学会第46秋季大会
  • 発表場所: 九州大学（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 血管構築用の細胞接着性を有する中空ゲルファイバーの作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺園圭太，武井孝行，大角義浩，吉田昌弘
  • 学会等名: 第25回九州地区若手ケミカルエンジニア討論会
  • 発表場所: ANAホリデイ・インリゾート宮崎（宮崎県・宮崎市）
  • 年月日: 2014-07-26
• [学会発表] 管状生体組織構築用の中空ゲルファイバーの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 寺園圭太，武井孝行，大角義浩，吉田昌弘
  • 学会等名: 第51回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: AIMビル（福岡県・北九州市）
  • 年月日: 2014-06-28
• [学会発表] 中空ゲルファイバーを利用した細胞凝集塊サイズの制御方法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北園純平, 武井孝行, 吉田昌弘
  • 学会等名: 第50回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州市
• [学会発表] アルカリ処理コラーゲンゲルの作製および血管新生療法への応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉冨滉生, 武井孝行, 吉田昌弘
  • 学会等名: 第50回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州市
• [学会発表] Calcium-alginate hydrogel hollow microfibers for production of filament-like tissues (2013)
  • 著者名/発表者名: Takayuki Takei, Zyunpei Kitazono, Masahiro Yoshida
  • 学会等名: 19th International Symposium on Microencapsulation
  • 発表場所: スペイン
• [学会発表] 中空ゲルファイバーを利用した細胞凝集塊の作製 (2013)
  • 著者名/発表者名: 北園純平, 武井孝行, 大角義浩, 吉田昌弘
  • 学会等名: 化学工学会第45回秋季大会
  • 発表場所: 岡山市
• [学会発表] Fabrication of linear tissue-like construct using hollow gel fibers (2013)
  • 著者名/発表者名: Junpei Kitazono, Takayuki Takei, Yoshihiro Ozuno, Masahiro Yoshida
  • 学会等名: The 26th International Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: 韓国