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2023 年度 実施状況報告書

細胞外マトリックスを材料とした第3世代の血管透過性試験デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K18988
研究機関日本女子大学

研究代表者

佐藤 香枝  日本女子大学, 理学部, 教授 (40373310)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2025-03-31
キーワードマイクロデバイス / 細胞外マトリックス / 血管
研究実績の概要

血管マイクロデバイスは臓器チップ研究の一部門を占め発展を見せている。これまでに開発されてきた臓器チップでの培養技術は3D構造と力学的刺激であり、細胞周囲の間質とのやり取りは考慮されていない。本研究では臓器チップの技術を飛躍的に向上させるために間質を模倣して細胞間隙に存在する細胞外マトリックス成分で構築した構造体を血管細胞の培養容器として開発することを着想した。一方、マイクロデバイスのような複雑な構造を細胞外マトリックス成分で構築するのは現在のところ困難で挑戦的である。高度な加工法を開発し、この新規血管デバイスを用いて、より生体環境に即した血管透過性試験を実現することが本研究の目的である。
昨年度までにゼラチンを材料とする培養デバイスの作製を試み、線維芽細胞と血管内皮細胞を共培養することで毛細血管網を構築し、さらにヒト口腔扁平上皮癌を共培養するところまで達成した。今年度は、血管に培地を流すためのデバイス構造を検討した。毛細血管より大きい150 um程度の内径の流路を血管網の中に配置し、流路の入り口にシリンジポンプと繋げるためのチューブを配管した。ポンプで送液をして、蛍光ビーズが流路を流れることを確認した。毛細血管網との接続が未達成のため、流路付近に多数の血管網が存在できるように細胞播種密度を見直している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度からの課題である管腔内に物質を流せる血管構造の一部を達成できたので、概ね順調と評価した。

今後の研究の推進方策

昨年度から引き続きの課題である管腔内に物質を流せる血管構造の構築を検討する。続いて血管透過性試験を行うために、蛍光標識デキストランをトレーサーと して、血管内皮細胞からなる管空から外への漏れだしを蛍光顕微鏡で評価する。

次年度使用額が生じた理由

学内研究費で購入した物品で実験ができたため。今後、デバイス作製に使用する材料および細胞培養に使用する試薬類の購入に使用する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Control of diameter and direction of capillaries by stripe pattern of gelatin gel2023

    • 著者名/発表者名
      Nonoka Kiribayashi, Mayuki Katano, Miho Sakamaru, Mina Shingu, Yuki Takimoto, Haruka Matsukawa, Furano Mochizuki, Kae Sato
    • 学会等名
      Royal Society of Chemistry-Tokyo International Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼラチンゲル構造体による毛細血管パターニング法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      桐林 乃々香、片野 真薫、坂丸 海帆、新宮 未奈、瀧本 夕貴、松川 晴香、望月 ふらの、佐藤香枝
    • 学会等名
      化学とマイクロナノシステム学会 第47回研究会

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公開日: 2024-12-25  

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