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2016 年度 実績報告書

ダイナミック三次元培養環境制御によるiPS細胞由来のパターン化血管組織の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15K14240
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

杉浦 慎治  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 主任研究員 (10399496)

研究分担者 高木 俊之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 主任研究員 (10248065)
柳川 史樹  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 創薬基盤研究部門, 研究員 (50645877) [辞退]
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード細胞 / ゲル / 血管 / パターン / 微細構造 / 光分解性ゲル / 光造形
研究実績の概要

生体内の発生現象は時間的に変化する細胞周囲の三次元環境によって制御されているが、この三次元的かつ時間的に変化する環境を生体外で再構成することは難しく、生体外で幹細胞から三次元組織を誘導することが困難となっている。これまでに申請者らは独自の光開裂型架橋剤を開発し、パターン光照射によってハイドロゲルの構造や物理化学特性をマイクロスケールで制御し、任意のタイムポイントで変化できることを示してきた。本研究では、光分解性ゲルを用いてパターン化血管組織の構築する技術を開発した。特に、マイクロ流体デバイス内に光分解性ゲルを導入し、光分解性ゲルに光照射を行うことで、光分解性ゲル内に管腔構造を形成する技術を構築した。
H27年度は当該研究に使用する光開裂性架橋剤を合成し、ゼラチンやポリエチレングリコールといった様々なバイオマテリアルを基材として光分解性ゲルを調製した。この際に、様々な基材と架橋剤の濃度における光分解性ゲルの調製条件について検討し、ゲルの形成特性、ゲルの分解特性、細胞接着性といった観点から評価した。各種条件で調製した光分解性ゲルに対する光照射条件(照射強度、照射時間、照射パターン)の影響について検討した。
H28年度は前年度までに作製した光分解性ゲルをマイクロ流路内に導入し、フェムト秒レーザーを走査することで、光分解性解ハイドロゲルに対して多光子励起加工を行った。二光子励起加工形成した管腔構造に血管内皮細胞を導入することで血管様組織に構築が可能となると考えられる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] インビトロ血管モデル作製に向けた光分解性ハイドロゲルの 多光子励起加工法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉美蘭、柳川史樹、欠端雅之、佐藤琢、田村磨聖、高木俊之、細川陽一郎、鳥塚健二、杉浦慎治、金森敏幸
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会 第35回研究会(35th CHEMINAS)
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2017-05-22 – 2017-05-23
  • [学会発表] Pneumatic Pressure-driven Microfluidic Culture System for Investigation of Effects of Fluid Shear Stress on Endothelial Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Satoh T, Narazaki G, Sugita R, Kobayashi H, Sugiura S, Kanamori T
    • 学会等名
      mmb2016
    • 発表場所
      Seoul National University, Seoul, Korea
    • 年月日
      2016-04-19 – 2016-04-22
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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