| 研究課題/領域番号 |
25600060
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
横川 隆司 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10411216)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | マイクロ・ナノデバイス / 細胞・組織 / 自己組織化 / 生体機能利用 / マイクロフルイディクス / MicroTAS / MEMS |
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| 研究実績の概要 |
平成26年度は，微小流体デバイスを用いてHUVECにより自発的に形成された毛細管網の長期培養と，その毛細管網のスフェロイドへの接続を実現した．まず，平成25年度に作成した長さ1 mm，幅200 um，高さ100 umのチャネル5本からなるPDMS－ガラスデバイスにおいて，チャネルを順に①～⑤とすると中央のチャネル③に充填したフィブリンゲル内に毛細管網を形成することができた．ゲル濃度，LF濃度，培地の供給条件を最適化し，1ヶ月程度まで培養期間を延ばすことに成功した．
上記に加え，本研究が目指す組織への血管網の供給を見据えて，スフェロイドをモデルとした実験系を構築した．まず，デバイスに導入するスフェロイドのサイズを最適化するために0.1~2 ×104 cells/wellでLFを96穴ウェルで培養し直径を測定した．培養開始後2日で直径200~700 um程度のスフェロイドが得られた．そこで，チャネル③を幅2 mmに広げてこのスフェロイドを導入するウェルを製作した．フィブリンゲルを導入する際には，あらかじめPDMSのプラグを挿入しておき，後からスフェロイドを導入する場所を確保し，ゲルの硬化後にスフェロイドを導入した．チャネル②および④から血管新生によりスフェロイドに向かって毛細管網が形成される様子を観察した．HUVECをレクチンで染色することによって，スフェロイド内部への毛細管網の進展を確認した．また，蛍光マイクロビーズにより管路内の流れを可視化した．
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| 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
平成26年度においては，当初予定していた課題２が順調に推進できその成果が得られている．しかし，計画していたマウス初期胚の微小流体デバイスへの導入前に，管路構造の機能をより簡便なスフェロイドで評価することにした．これは，マウス初期胚でなくてもHUVECとLFの共培養で得られるスフェロイドが内腔構造を持つことが報告されており，また毛細管網の形態形成の評価にも用いることができるためである．そこで，平成26年度後半からはスフェロイドを用いた実験系で本提案のデバイスの有効性を実証することとした．
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| 今後の研究の推進方策 |
上記のような状況から，平成27年度はスフェロイド内の内腔構造の評価とそこへのHUVECによる毛細管網の接合を実現して，スフェロイドの長期培養を目指す．長期培養のシステムが確立でき次第，管路内での流量（流速）からせん断力の評価とそれによる毛細管網の形態形成の評価を推進する．今後は，管路形成後の実験が主体になるため，細胞培養開始からデータ取得までに時間を要することに配慮しながら，計画的に研究を推進する．スフェロイドを用いての基礎実験が完了次第，マウス初期胚の導入を検討する．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
成果発表のために計上していた旅費を一部学内の助成金により補填したため，当該研究費の執行額が押さえられたことが理由である．
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成27年度は，本研究課題の最終年度であるため，積極的に研究成果を発表するため，学会出張などの旅費も不足することが予想される．これらの経費として使用する予定である．
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