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2023 年度 実績報告書

複数組織の異種界面接合の科学的理解と運動器モデルの生体外構築

研究課題

研究課題/領域番号 22K19918
研究機関大阪大学

研究代表者

松崎 典弥  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00419467)

研究分担者 下田 浩  弘前大学, 医学研究科, 教授 (20274748)
下村 和範  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (40755998)
宮川 繁  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70544237)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード異種界面 / 複合組織 / 運動器 / 組織工学 / バイオプリント
研究実績の概要

臓器・器官は複数組織の集合体であり、異種類の組織が界面で接合し、全体として機能を発現している。運動器は、筋や腱、血管、脂肪、間接、骨などの集合体であり、骨や軟骨、筋、腱など、各組織の構築と機能はこれまで報告されてきたが、これらを異種界面で接合し、機能する運動器として構築した研究は少なく、骨-筋、骨-腱など報告例はわずかしかない。申請者は、人工腱統合バイオプリント法を考案した。これにより、様々なファイバー組織を人工腱に結合することで異種組織を安定に接合することが可能になる。本年度は以下の研究を実施した。
「運動器モデルと生体運動器の界面接合の解析と科学的理解」:本年度は、構築した運動器モデルと実際の生体運動器の各組織の界面接合を比較した。特に、腱-筋の接合面を共焦点レーザー顕微鏡や走査型電子顕微鏡で観察した。骨格筋細胞が腱部位にも入り込み、ECMを産生することで連続した接合面が確認された。
「異種界面接合技術による臓器・器官の生体外構築と機能評価」:昨年の知見を基に、他の器官構築として「筋-脂肪」の接合組織の構築に取り組んだ。筋ファイバーと脂肪ファイバーを作製して酵素を用いて化学的に界面を接合した。脂肪細胞は安定に存在していたが、骨格筋細胞が脂肪組織に入り込んでいる様子が共焦点レーザー顕微鏡観察より確認された。新たな異種界面として筋-脂肪を有する組織構築の可能性が示された。
以上より、本年度も予定通り研究を進めることができた。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Aachen University(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Aachen University
  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      Lund University
  • [雑誌論文] Mimicking Wagyu beef fat in cultured meat: Progress in edible bovine adipose tissue production with controllable fatty acid composition2023

    • 著者名/発表者名
      Louis Fiona、Furuhashi Mai、Yoshinuma Haruka、Takeuchi Shoji、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Materials Today Bio

      巻: 21 ページ: 100720~100720

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2023.100720

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D puzzle-inspired construction of large and complex organ structures for tissue engineering2023

    • 著者名/発表者名
      Xie Zheng-Tian、Zeng Jinfeng、Miyagawa Shigeru、Sawa Yoshiki、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Materials Today Bio

      巻: 21 ページ: 100726~100726

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2023.100726

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of enzyme digested holes on hydrogel surface inspired by cell migration processes2023

    • 著者名/発表者名
      Shang Yucheng、Zeng Jinfeng、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 674 ページ: 69~74

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.06.077

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Printing of Collagen Scaffold with Enhanced Resolution in a Citrate‐Modulated Gellan Gum Microgel Bath2023

    • 著者名/発表者名
      Xie Zheng‐Tian、Zeng Jinfeng、Kang Dong‐Hee、Saito Shigeyoshi、Miyagawa Shigeru、Sawa Yoshiki、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 12 ページ: 2301090

    • DOI

      10.1002/adhm.202301090

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra‐Rapid and Specific Gelation of Collagen Molecules for Transparent and Tough Gels by Transition Metal Complexation2023

    • 著者名/発表者名
      Suezawa Tomoyuki、Sasaki Naoko、Yukawa Yuichi、Assan Nazgul、Uetake Yuta、Onuma Kunishige、Kamada Rino、Tomioka Daisuke、Sakurai Hidehiro、Katayama Ryohei、Inoue Masahiro、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 10 ページ: 2302637

    • DOI

      10.1002/advs.202302637

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Smart Design of Cell Microenvironment for Biofabrication2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      TERMIS-AP2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Oxygen and Nutrients in Cell Microenvironments by Smart Biomaterials2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      GPS-K2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlling Collective Migration of Cancer Organoids in 3D Culture with Transparent and Tough Collagen Gels2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      16th ISNM
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nano-Design of Cell Surfaces for Biomedical Applications2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      IPC2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of Structured Wagyu Meat by 3D Stem Cell Printing2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      SCSS annual meeting
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科 応用化学専攻 松崎研究室

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~matsusaki-lab/

  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科 培養肉社会実装共同研究講座

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~matsusaki-lab/joint_research/jl2/

  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科 先端細胞制御化学(TOPPAN)共同研究講座

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~matsusaki-lab/joint_research/jl1/

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公開日: 2024-12-25  

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