カーボンナノチューブを用いた自己細胞からなる人工管腔臓器の新たな作製技術の確立

建立使用碳纳米管的自体细胞人工管腔器官的新生产技术

• 批准号: 21K08888
• 负责人: 町野 隆介
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08888/
• 关键词: カーボンナノチューブ; バイオ３Dプリンター; 細胞培養; バイオ3Dプリンター; 人工臓器

バイオ３Dプリンターによる自己細胞および幹細胞からなる人工管腔臓器は、理想的な管腔臓器再生ツールと考えられる。我々はこれまでに、人工気管、食道、小腸、尿管を作製、小動物へ移植、生存に成功した。しかし、これらの人工臓器の臨床応用にむけた課題は、軟骨組織、平滑筋組織を始めとした人工臓器の基本となる構造体の品質、特に人工臓器の強度、幹細胞の人工臓器内での分化、人工臓器内の血管形成などの不安定さである。この解決方法として、細胞接着に関与でき、細胞に直接増殖因子を提供できるdrug delivery system(DDS)としてカーボンナノチューブ（CNTs）を用いた研究を行う。CNTsは、現在癌細胞などに対する抗がん剤のDDSや幹細胞培養における分化調整可能な足場（scaffold）素材として注目されている。このCNTsを用いて、増殖因子を直接人工臓器内へ埋め込むことで、幹細胞を様々な細胞に分化させ、さらにCNTsによる細胞接着、機械的刺激による分化能維持や分化誘導を行うことで、組織の強度を上昇、安価な人工臓器を短期間で作製する新たな作製、製造方法の確立を目指す。本研究課題における問いは、「CNTsの添加により、３Dプリンターによる人工管腔臓器の品質向上および製造コスト削減が得られるか」であり、バイオ３Dプリンターによる管腔臓器再生に使用する幹細胞を用いた細胞凝集体であるspheroidにCNTsを添加することで、細胞の分化に必要な成長因子を減らすことが出来るか、およびCNTsの細胞に与える毒性について検討する。

バイオ３D プリンターによるown cells およびstem cells からなるartificial lumen device は、ideal lumen device regeneration えられる. I have successfully manufactured artificial tubes, esophagus, small intestine, and urinary catheters, and successfully transplanted and survived small animals.しかし, これらの Clinical application of artificial urinary device, にむけたproject, は, cartilage tissue, smooth tendon tissue をstart めとしたArtificial urinary device, basic となるThe quality of the structure, the strength of the special artificial organ, the differentiation of stem cells in the artificial organ, and the instability of the blood vessel formation in the artificial organ.このsolution として、Cell connection and でき、Cell にDirect proliferation factor をProvide できるdrug delivery system (DDS) is used for research and development. CNTs, now cancer cells are resistant to DDS, stem cell culture, differentiation adjustment is possible, foot field (scaffold) material, attention is required.このCNTsをUsing いて、Proliferation factors をDirectly buried in artificial cells へ込むことで、Stem cells を様々なCell differentiation させ、さらにCNTs によるcell attachment and mechanical Stimulation of differentiation can maintain the differentiation-induced movement, tissue strength, and short-term production of artificial devices, and the establishment of new manufacturing methods and manufacturing methods. This research topic asks about the quality of CNTs-added artificial lumen devices and the quality of 3D artificial tubes. Upward manufacturing of コストが得られるか」であり, バイオ３D プリンターによる lumen cystic device regeneration is usedするStem cellsをUsing いたcell aggregatesであるspheroidにCNTsをaddingすることで、Cell differentiation The necessary growth factors are reduced, the cells are reduced, and the toxicity of CNTs is reduced.