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2014 年度 実績報告書

「細胞ファイバー」を基軸とした3次元生体組織の構築

研究課題

研究課題/領域番号 24686031
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

尾上 弘晃  慶應義塾大学, 理工学部, 講師 (30548681)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードマイクロ流体 / 細胞 / 組織工学 / ハイドロゲル / マイクロファイバー / MEMS / 3次元組織
研究実績の概要

平成26年度は当初の研究計画に基づき、細胞ファイバをビルディングブロックとすることで、3次元組織の構築、及びその生化学的・組織学的な評価を行った。血管内皮細胞を封入した血管組織の細胞ファイバや神経幹細胞を封入した神経組織の細胞ファイバなど、多様なビルディングブロックを作製し、3次元組織構築を行った。具体的には,細胞ファイバを機械織りする装置を構築し,複数種類の細胞ファイバで布様のヘテロな3次元組織の構築に成功した.
また神経幹細胞を封入した細胞ファイバについては、昨年度にバンドル化の技術を確立しており、そのバンドル様組織の組織学的な機能評価を行った。具体的には、48本の神経幹細胞をバンドル化し,フィブリンゲルもしくはキトサンゲルなどでコーティングすることによりバンドル様3次元組織を構築した.その状態でニューロンとグリア細胞への分化誘導を行い、組織免疫染色により評価を行った。その結果、3次元組織化した状態で分化が誘導できることが示された。
最後にそのバンドル化した神経幹細胞ファイバを、脊椎損傷モデルマウスに移植を行うことで、本研究手法によって構築された3次元組織の移植医療への応用可能性を検討した。慶應義塾大学医学部との共同研究による実験を実施した結果、移植した神経幹細胞の細胞ファイバのバンドルはマウス体内で生着することが確認された。
この結果により、細胞ファイバーを基盤技術とする3次元組織構築法を確立し、その技術が移植医療へと応用可能であることが実験的に示された。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Smooth Muscle-like Tissue Constructs with Circumferentially Oriented Cells Formed by the Cell Fiber Technology2015

    • 著者名/発表者名
      Amy Y. Hsiao, Teru Okitsu, Hiroaki Onoe, Mahiro Kiyosawa, Hiroki Teramae, Shintaroh Iwanaga, Tomohiko Kazama, Taro Matsumoto, Shoji Takeuchi
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 10 ページ: e0119010

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0119010

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell-laden microfibers for bottom-up tissue engineering2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Onoe, Shoji Takeuchi
    • 雑誌名

      Drug Discovery Today

      巻: 20 ページ: 236-246

    • DOI

      10.1016/j.drudis.2014.10.018

    • 査読あり
  • [学会発表] Self-assembled hydrogel microspring for soft actuator2015

    • 著者名/発表者名
      Koki Yoshida, Hiroaki Onoe
    • 学会等名
      The 28th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 発表場所
      Estril (Portugal)
    • 年月日
      2015-01-18 – 2015-01-22
  • [学会発表] 3D culture in mouse iPSCs in hydrogel core-shell microfiber2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ikeda, Teru Okitsu, Hiroaki Onoe, Shoji Takeuchi
    • 学会等名
      The 28th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MEMS)
    • 発表場所
      Estril (Portugal)
    • 年月日
      2015-01-18 – 2015-01-22
  • [学会発表] Cell fiber technology for engineering functional 3D models2014

    • 著者名/発表者名
      Amy Y. Hsiao, Hiroaki Onoe, Teru Okitsu, Midori Kato-Negishi, Shoji Takeuchi
    • 学会等名
      Engineering Functional 3D Models
    • 発表場所
      Boston (USA)
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-18
  • [学会発表] Differentiation Induction of Neural Stem Cell Microfibers2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Onoe, Midori Kato-Negishi, Shoji Takeuchi
    • 学会等名
      Neuroscience 2014
    • 発表場所
      Washington DC (USA)
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] Formation of complex 3D neural network by neural microfiber2014

    • 著者名/発表者名
      Midori Kato-Negishi, Hiroaki Onoe, Shoji Takeuchi
    • 学会等名
      Neuroscience 2014
    • 発表場所
      Washington DC (USA)
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-19
  • [学会発表] Neural matchsticks for 3D neural network assembly2014

    • 著者名/発表者名
      Midori. Kato-Negishi, Hiroaki Onoe, Akiko Sato, Shoji Takeuchi
    • 学会等名
      Eighteenth International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Science (microTAS)
    • 発表場所
      San Antonio (USA)
    • 年月日
      2014-10-26 – 2014-10-30
  • [学会発表] Mechanically-controlled tubular microenvironment for 3D cell culture2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Onoe
    • 学会等名
      The 52nd annual meeting of the biophysical society of Japan
    • 発表場所
      Sapporo Convention Center (Sapporo-shi, Hokkaido)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] 細胞封入マイクロゲルファイバの流体操作2014

    • 著者名/発表者名
      尾上弘晃
    • 学会等名
      第66回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      札幌コンベンション(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 招待講演
  • [学会発表] Survival of neural stem/progenitor cells is promoted when cells are loaded in artificial microfibers in mouse complete spinal cord injury model2014

    • 著者名/発表者名
      Keiko Hori, Soraya Nishimura, Midori Kato-Negishi, Hiroaki Onoe, Yoshiomi Kobayashi, Go Itakura, Hiroki Iwai, Shoji Takeuchi, Hideyuki Okano, Yoshiaki Toyama, Masaya Nakamura
    • 学会等名
      The 53rd ISCoS Annual Scientific Meeting
    • 発表場所
      Maastricht (The Netherlands)
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-04
  • [学会発表] Neural stem/progenitor cells-laden microfibers promote survival of transplants in mouse transected spinal cord injury model2014

    • 著者名/発表者名
      Keiko Hori, Soraya Nishimura, Midori Kato-Negishi, Hiroaki Onoe, Yoshiomi Kobayashi, Go Itakura, Hiroki Iwai, Shoji Takeuchi, Hideyuki Okano, Yoshiaki Toyama, Masaya Nakamura
    • 学会等名
      ISSCR (International Society for Stem Cell Research) 12th Annual Meeting
    • 発表場所
      Vancouver (Canada)
    • 年月日
      2014-06-18 – 2014-06-21
  • [学会発表] 細胞でひもを創る!-再生医療のためのファイバ形状人工組織-2014

    • 著者名/発表者名
      尾上弘晃
    • 学会等名
      日本化学会生体機能関連化学部会 若手サマースクール
    • 発表場所
      ラフォーレ蔵王(宮城県刈田郡)
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 招待講演
  • [学会発表] MEMS and microfludic technology for reconstructing tissue2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Onoe
    • 学会等名
      47th annual meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists
    • 発表場所
      Winc Aichi (Nagoya-shi, Aichi)
    • 年月日
      2014-05-27 – 2014-05-30
    • 招待講演
  • [図書] 三次元ティッシュエンジニアリング技術最前線(細胞ファイバーの形成と操作)2015

    • 著者名/発表者名
      尾上弘晃, 竹内昌治(部分執筆)
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      NTS出版
  • [産業財産権] 中空マイクロファイバ2014

    • 発明者名
      竹内昌治, 尾上弘晃, 三浦重徳
    • 権利者名
      東京大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2014-104763
    • 出願年月日
      2014-05-20

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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