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2015 年度 実績報告書

電気化学的手法を用いた三次元組織構築のための血管網構造の高速バイオアセンブリ

研究課題

研究課題/領域番号 13J01825
研究機関筑波大学

研究代表者

大﨑 達哉  筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード血管構造
研究実績の概要

2年目までに、血管構造の作製から、血管構造を持った肝臓組織の作製に移行するために、iPS細胞から誘導した肝臓の細胞を用いこれまでの送液培養に加える事によってその活性を評価した。この時の、アルブミン濃度とアンモニア濃度の変化をELISA で測定した。その結果、培養によっても分化が進み成熟した肝臓細胞へと近づいていた。
今年度はこれまで作製した肝臓組織の有用性を評価するために、これまでに作製してきた肝組織を、実際にマウスに移植することによって、肝疾患治療に有用であるかを評価した。まず、肝組織をクラニアルウィンドウに移植し、組織内に血管構造が侵入することを確認した。一方で、送液可能な血管構造に流れ込むには時間がかかるため、これまで作製してきた血管構造を有効に活用できていないと判断した。そこで、マウスを開胸し、マウス門脈とデバイスを直接接続し、吻合移植する移植することを発想した。これにより、すみやかに組織内に血液が流れ込み、作製した肝組織に酸素が供給できることを確認した。また、デバイスを皮下に埋め込むことによって短期間であれば、マウスの体内へと留置することも可能であることを証明した。更に、ヒト肝細胞をデバイスに充填し、移植したところマウス血液からヒトアルブミンが検出された。以上のように、血管構造を備えた肝組織の作製法を実現できたことは、この分野に於いても画期的であり、本手法は膵臓などの他の多くの重要な臓器に利用できる可能性が高いことから、今後の当該分野の展開にも寄与できる技術であると評価できる。この研究に関係し、国内の学会1件(再生医療学会)国際学会3件で発表した。特に後述の再生医療に関する学会である「Targeting liver disease」で研究成果を発表し、これらの結果の一部を学術論文「PLOS ONE」に報告した。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 図書 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Engineering thick cell sheets by electrochemical desorption of oligopeptides on membrane substrates2016

    • 著者名/発表者名
      J. Enomoto, N. Mochizuki, K. Ebisawa, T. Osaki, T. Kageyama, D. Myasnikova, T. Nittami and J. Fukuda
    • 雑誌名

      Regenerative therapy

      巻: 3 ページ: 126-134

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acceleration of vascular sprouting from fabricated perfusable vascular-like structures2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya.Osaki, Takahiro. Kakegawa, Tatsuto. Kageyama, Junko. Enomoto, Tadashi. Nittami and Junji. Fukuda
    • 雑誌名

      PLoS one

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1371 /journal.pone.0123735

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Engineering of bio-artificial liver with iPS-derived hepatic cells2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Osaki, Hiroaki Suzuki, Junji Fukuda
    • 学会等名
      Interdisciplinary Workshop on Science and Patent 2015(IWP2015)
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-09-04 – 2015-09-04
  • [学会発表] Engineering of liver-like tissues using cell adhesive zwitterionic oligopeptide2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Osaki, Takahiro Kakegawa, Takanori Takebe, Junji Fukuda
    • 学会等名
      2nd International Conference on Bioinspired and Zwitterionic Materials (ICBZM2015)
    • 発表場所
      シアトル, USA Univer sity of Washington
    • 年月日
      2015-08-13 – 2015-08-14
  • [学会発表] 血管構造を備えた3次元肝組織の作製と移植2015

    • 著者名/発表者名
      大﨑達哉、武部貴則、福田淳二
    • 学会等名
      バイオアセンブラ若手シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪府 大阪市
    • 年月日
      2015-07-02 – 2015-07-02
  • [学会発表] Engineering of transplantable liver tissues with iPS-derived hepatic spheroids2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Osaki, Takanori Takebe, Junji Fukuda
    • 学会等名
      2nd world conference of Targeting liver diseases 2015
    • 発表場所
      Republic of Malta, マルタ
    • 年月日
      2015-06-25 – 2015-06-26
  • [図書] Hyper Bio Assembler for 3D Cellular Systems2015

    • 著者名/発表者名
      J. Enomoto, T. Kakegawa, T. Osaki, T. Kageyama, J. Fukuda
    • 総ページ数
      349(110-116)
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 実験医学2015

    • 著者名/発表者名
      大崎達哉、福田淳二、小池博之、武部貴則
    • 総ページ数
      1250(55-59)
    • 出版者
      羊土社
  • [図書] 三次元ティッシュエンジニアリング2015

    • 著者名/発表者名
      大崎達哉、福田淳二
    • 総ページ数
      600(129-135)
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
  • [産業財産権] 血管様立体構造物およびその製造方法,血管様立体構造物製造装置,並びに血管様立体構造物製造用ニードル2015

    • 発明者名
      福田淳二、嶋津祐香、大崎達哉、丸尾昭二、平出亮二
    • 権利者名
      福田淳二、嶋津祐香、大崎達哉、丸尾昭二、平出亮二
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2015-185280
    • 出願年月日
      2015-09-18

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公開日: 2016-12-27  

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