マルチコア-シェル型ファイバーを用いた血管網を構築した生体組織の作製

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K20664
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分90110:生体医工学関連
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小沢 文智 東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員 (00739120)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: ハイドロゲルカプセル / マイクロ流体デバイス / 細胞移植 / 再生医療

研究成果の概要

本研究において、マイクロ流体デバイスを用いて、複数の細胞種を同時に空間制御してカプセル化したマルチコアーシェル型の細胞ファイバーを開発した。このファイバーを用いて血管内皮細胞と肝細胞をカプセル化した肝組織モデルを構築することができた。さらにヒトiPS細胞由来膵島をカプセル化したマルチコア-シェル型細胞ファイバーを作製し、それを糖尿病モデルマウスへ移植し血糖値制御ができた。通常、移植片のサイズが大きくなると細胞に対する酸素や栄養供給の問題から移植片として機能を保つことが難しいが、シェルの近傍に細胞を配置できるマルチコア-シェル型細胞ファイバーでは十分な機能を保つことができた。

自由記述の分野

組織工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

マルチーコアシェル型細胞ファイバーは、細胞の位置を空間的に制御することができ、肝臓や膵臓といった複雑な組織を3次元構築することに有用であると考える。
また、移植片としてサイズを制御したマルチーコアシェル型細胞ファイバーは異物反応を起こしにくく、また腫瘍形成を起こさずかつ緊急時に取り出しも可能であることから、ヒトiPS細胞由来膵島をはじめとしたヒトiPS細胞由来分化細胞を安全に移植することが可能である。今後は移植片の構造や使用しているハイドロゲルの最適化により、様々なヒトへの臨床応用が期待される。