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本研究は，創薬研究やバイオ人工肝臓等に利用できる肝細胞の3次元培養のための基盤技術を確立することを目的とし，生体の肝臓内における肝細胞の機能発現を，生体外においてより忠実に再現できる3次元培養系の構築を目指している。平成29年度は，肝細胞の3次元培養に応用できるI型コラーゲンファイバーの作製と断片化条件の検討を行った。マイクロ流体デバイスを用いることでマイクロスケールの線維化コラーゲンファイバーを連続的に作製し，高分子電解質溶液中に撹拌しながら回収することで，サイズが制御された断片化コラーゲンファイバーが作製できることが可能となった。平成28～29年にかけて検討した液滴形成技術を応用することで作製した微小コラーゲン粒子に比べ，コラーゲン本来の生化学的性質を維持しているため肝細胞機能の向上に寄与する可能性が高い。
平成30年度は，作製した断片化マイクロコラーゲンファイバーの肝細胞3次元培養系における足場材料としての有用性を検討するために，ラット肝細胞と混合してスフェロイド培養を行い，肝細胞の生存率，アルブミン分泌量，尿素合成量，薬剤によるCYP1A，CYP3Aの誘導能などを評価し，従来法（スフェロイド培養）との比較を行った。その結果，コラーゲンマイクロファイバーを内包した肝スフェロイドでは，通常のスフェロイドと比較して高い生存率を認めた。また，アルブミン分泌や薬物代謝活性などの肝機能の向上も認められた。この結果から，本手法で得られたコラーゲンマイクロファイバーは，肝細胞の足場材料として有用であり，創薬研究などへの応用が期待される。
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