| 研究課題/領域番号 |
26282133
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
穴田 貴久 東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (30398466)
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| 研究分担者 |
鈴木 治 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (60374948)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 細胞・組織工学材料 / 細胞培養デバイス |
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| 研究実績の概要 |
生体外における三次元細胞組織体構築は、組織再生工学における重要課題のひとつである。しかし、通常、細胞を生体外で100マイクロメートル以上の厚みに積層すると内部酸素不足により壊死が起こることが問題点である。本研究は、独自開発した酸素透過性培養器を基盤とし、細胞塊中の壊死抑制と血管構築を行う。すなわち、生体外で「活きが良く、血の通った細胞組織体」を再構成する技術を提案し、骨再生治療へと応用を図る。当該培養器を用いることで直径600マイクロメートルの細胞塊でも壊死がほとんど起こらないことを見出している。このデバイスは応用性、汎用性が非常に高く、再生医療の中核技術のとしての可能性を有する技術である。
本研究で開発するデバイスは、再生医療応用に適したサイズの均一な細胞塊の大量培養、非侵襲的回収が可能である。組織構築には血管網作製が必須であり、培養器内で血管構造を有する組織体を形成させておくことで生体内で直ちに機能する組織体構築が可能となる。生体外で厚みのある三次元構造体を構築しても血管網がない従来法では内部の酸素や栄養が不足するため大きな組織体構築は困難であった。本手法は、培養デバイスによる酸素供給によってより大きく厚みのある三次元組織体を得る。これまでにin vitro細胞培養実験によって培養デバイスが間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に有効であり、酸素供給が分化の促進と分化方向の制御に優位に働くということを見出しており、これらの結果について論文投稿を行い受理されている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
培養器の改良と培養条件の最適化に想定以上の時間を要している。間葉系幹細胞と血管内皮細胞の共培養条件を検討することで生体内へ移植したときに生きが良くすぐに機能するような条件を検討している。
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| 今後の研究の推進方策 |
生体外で共培養した細胞の細胞分化と血管構造の形成を評価し、ラットを用いた動物実験へとつなげる。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の計画において、in vitro細胞培養実験によって本研究の優位性を示すことを計画していたが、細胞培養デバイスの改良と培養条件の最適化に想定以上の時間を要した。
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| 次年度使用額の使用計画 |
細胞培養条件の最適化と動物実験に使用する。
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