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組織工学・再生医療の進歩により組織や臓器が培養技術で作り出せる時代になった。しかし、生きた組織臓器は消費期限が短く作り置きもできない。細胞の凍結保存はできても組織や臓器の凍結保存技術は未だ確立されていない。そこで、本研究は、再生医工学技術で作製した組織・臓器の時間を止め、長期保存を可能にする凍結保存技術への挑戦を行うことを目的とした。
細胞内外の氷晶形成や組織内の空間的温度差を解消するために、電磁波過冷却を使った瞬間凍結や解凍の過程を可視化することで、凍結法を科学的に検証し、『再生組織と臓器の長期保存』の新技術の創出と実証を目指した。
1年目の平成25年度は、①現有の凍結解凍過程を可視化する可視化装置と評価システムを改良し、②電磁誘導による過冷却瞬間凍結法の実験を行うための電磁誘導装置を試作、③実験には、組織工学手法により作製したサンプルを資料に用いて、凍結・解凍実験を施行した。
2年目は、改良した可視化装置を用いて、凍結現象を再評価した。②凍結保護液の効果を可視化で確認した。③電磁誘導装置を試作した。アンプをそろえる必要があるが、間もなく実験ができる予定。④200μm幅の平滑筋組織ファイバーを作製し、凍結現象を確認した。3次元組織の可視化を試みたが、3次元ではピントが合わないなどの問題があったが、何度も試行錯誤により細胞ごとに凍結する現象が確認できた。やはり細胞間の傷害が肝げられた。生存率の検討では、解凍直後、細胞の死滅が疑われたが、培養後回復し、6割程度の生存があることが分かった。生死判定は通常の判定では不十分で、培養して経過を見る必要がある。
組織の凍結保存には保護液の効果は大きいこと、細胞と細胞の接合の傷害が疑われること、解凍後の生死判定は培養で回復する現象があることに留意が必要、などが判明した。電磁波の影響の検討の準備が進んだ。
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