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本研究では、電気化学的な細胞脱離を用いた血管様構造の高速モールディング技術を確立した。この技術では、金ニードル表面に接着させた血管内皮細胞をハイドロゲル側に電気化学反応を利用して素早く転写することで、内表面が血管内皮細胞に覆われた血管様構造を作製した。そして、この技術を基盤として、次の３つの技術を確立し、血管構造を備えた肝組織を作製した。すなわち、１）組織形成の足場となるハイドロゲルの作製では、メタクリレート基を付与した光架橋性ゼラチンゲルを作製し、素早くゲル化し、なおかつ血管内皮細胞のネットワーク形成を妨げず、肝前駆細胞の成熟化を促すよう工夫した。２）ヒトiPS由来肝前駆細胞の誘導法の確立では、効率的な肝前駆細胞の誘導と大量調製を念頭に、酸素供給能を持つスフェロイド形成培養器を作製し、ヒトiPS由来hepatic endodermスフェロイドを形成させることで、アルブミン分泌能などを備えた微小肝組織を作製した。３）肝組織誘導のための３種類の細胞共培養法の確立では、ヒトiPS由来hepatic endodermスフェロイド、間葉系幹細胞、血管内皮細胞の共培養条件を決定し、血管網の伸長とヒトiPS由来hepatic endodermスフェロイドとの融合を確認した。そして、送液培養中に種々の肝機能が向上することを示した。また、マウスの門脈に直接吻合することで、作製したデバイスが移植可能であることを示した。以上により、送液可能な血管網を備えた立体的な肝組織を作製する基盤技術を確立した。
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