バイオ3Dプリンターを用いた人工臓器作成におけるiPS細胞応用に関する基礎研究

iPS细胞在生物3D打印机人工器官制作中的应用基础研究

• 批准号: 20K08932
• 负责人: 銕尾 智幸
• 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: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K08932/
• 关键词: バイオ３Dプリンター; iPS細胞; 臓器再生; Scaffold free

人工気管や食道は研究段階であり、その多くがスキャフォールドという細胞を播種する足場を使用しているが、感染や生体適合性の低下、経時的な劣化変性などの問題も有するため、我々はバイオ３Dプリンター”Regenova”によるスキャフォールドを用いない三次元構造体作成の研究を行ってきた。早期の血管ネットワークの構築のために品質の高い多くの血管内皮細胞が必要となるが、自己血管内皮細胞の採取は極めて困難である。また三次元臓器における血管の構築・生着までは、幹細胞の供給が重要である。iPS細胞の幹細胞として、血管内皮細胞ソースとしての三次元臓器内での有用性を証明し、人工臓器の臨床応用への足がかりとしたく研究を進めている。そのために、１．人工臓器内での臍帯静脈内皮細胞とiPS由来血管内皮細胞の有効性の比較ー臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)およびiPS 由来血管内皮細胞を用いて、バイオ３Dプリンターで人工気管および人工食道構造体を作製し、それぞれの構造体の機能を比較検討し、iPS細胞の有用性を明らかにする。２．iPS細胞の臓器内での細胞分化と構造体に与える影響の検証ー人工気管、食道において、iPS 細胞を骨髄幹細胞の代替として使用し、３D組織内でのiPS 細胞の分化、移植時組織適合の評価、大口径臓器での評価を行い、より臨床へ向けたiPS 細胞の役割と重要性について明らかにする。以上を目標に研究を進めてきた。現在、iPS細胞を含めた種々の細胞を組み合わせ、気管様・食道様の３D構造体を作成し、ラットへの移植を試みているところである。現在のところその評価には至っていない。

The artificial esophagus is used to study the stage, stage, and stage of cell seeding. The problem of low adaptability of infected organisms and deterioration of the time is also discussed. The research on the creation of three-dimensional structures is carried out. Early vascular development, construction, quality, quantity and quantity of vascular endothelial cells are necessary and difficult to adopt. The supply of stem cells is important for the development of vascular structures. iPS stem cells, vascular endothelial cells, and the usefulness of artificial organs in clinical applications have been demonstrated. 1. Comparison of the effectiveness of umbilical vein endothelial cells (HUVEC) and iPS-derived vascular endothelial cells (iPS) in artificial organs; 2. Comparison of the effectiveness of iPS cells in artificial organs; 3. Comparison of the effectiveness of artificial organs and artificial esophageal structures; 4. 2. Identification of cell differentiation and structure in organs of iPS cells and its effects Artificial tubes, esophageal tissues, replacement of iPS cells by bone marrow stem cells, differentiation of iPS cells in 3D tissues, evaluation of tissue suitability during transplantation, evaluation of large-diameter organs, clinical orientation, importance of iPS cell transplantation. Research on the above goals should be carried out continuously. Now, iPS cells including seed cells are assembled, tubes are formed, 3D structures of esophagus are fabricated, and transplantation is attempted. Now, we're going to have a good time.