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Development of artificial blood vessel for lower limbs distal bypass using bio-3D printing technology and stem cell technology

Development of artificial blood vessel for lower limbs distal bypass using bio-3D printing technology and stem cell technology
利用生物3D打印技术和干细胞技术开发下肢远端搭桥人工血管
批准号：
20K20607
负责人：
伊藤 学
金额：
$16.22万
依托单位：
Saga University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20607/
关键词：
組織工学バイオ３Dプリンタ幹細胞技術下肢動脈小口径人工血管下肢動脈バイパス

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项目成果

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生活様式の変化や社会人口の高齢化、糖尿病、脂質異常症、血液透析などの代謝異常による動脈硬化が引きがねとなり、下肢血行不全からの下肢の安静痛、潰瘍、壊疽に陥る重症下肢虚血症例が増加している。現行の異物人工材料を用いて作成した人工血管は、抗血栓性、抗感染性、免疫応答の面で課題があり、未だ下肢遠位バイパスに臨床応用できる小口径人工血管は存在しない。細胞が本来もつ自己凝集能力によって形成される細胞凝集塊（スフェロイド）を立体的に構築するバイオ３Dプリンタ技術によって外在性のscaffold（細胞の足場材料）を一切含まない細胞のみによる機能的な3次元構造体を作製可能である。本バイオ３Dプリンタ技術の基盤となる自己細胞凝集現象（スフェロイド形成）とスフェロイド同士の融合にPI3K/AKTカスケードが関わることを確認し、代表的な6つの遺伝子（ITGB1、PTK2、MAP2K1、PDK1、GJA1、PI3KR1）を同定した。PI3K/AKT経路の活性剤の一つであるTGF-ベータ1の濃度調整によってスフェロイド形成速度やスフェロイド同士の癒合速度をコントロールできる可能性が見い出された。自己細胞凝集現象の機序解明のみならず、スフェロイドの最適化、バイオリアクターを用いた組織成熟工程の最適化、さらに細胞製人工血管の強度調整や作製期間の短縮に寄与する成果と考える。またバイオ３Dプリンタで構築した構造体をバイオリアクターで成熟させながら連結させることで血管構造体を作製し、外科的手法を加える免疫不全ミニブタ（頸部動脈バイパスモデル）への短期移植実験に成功した。
期刊论文(14)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
CURRENT THERAPY 特集:CKDと透析療法
当前治疗特色：CKD 和透析治疗
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [永石友公子, 伊藤　学, 中山功一]
通讯作者： 中山功一
自己細胞製人工血管の臨床応用
自体细胞人工血管的临床应用
DOI： --
发表时间： 2020
期刊： 腎臓内科
影响因子： --
作者： [伊藤　学, 松林久美香, 中山功一]
通讯作者： 中山功一
バイオ３Dプリンターで作製した足場材を用いない動脈硬化症実験モデルの開発
开发不使用生物 3D 打印机制作的支架材料的动脉硬化实验模型
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [西久保友公子, 村田　大紀, 伊藤　学, 原　英夫, 中山　功一]
通讯作者： 中山　功一
Involvement of the PI3K/AKT Pathway in the Formation and Fusion of Spheroids Derived from Human Dermal Fibroblast for Tissue Engineering Technology
DOI： 10.1134/s1990519x22040022
发表时间： 2022-08-01
期刊： Cell and Tissue Biology
影响因子： --
作者： [Amamoto, S., Itoh, M., Kamohara, K.]
通讯作者： Kamohara, K.
共 11 条
    バイオ３Dプリンタを用いた冠動脈バイパス術に最適な次世代型細胞製人工血管の開発
    • 批准号：
      23K27682
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $8.24万
    • 财政年份：
      2024
    • 负责人：
      伊藤 学
    • 依托单位：
      Saga University
    Development of nextgeneration cellular artificial blood vessels for coronary artery bypass surgery using bio-3D printer
    • 批准号：
      23H02991
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    • 资助金额：
      $11.81万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      伊藤 学
    • 依托单位：
      Saga University
    広い温度域でブルー相を形成するキラル環状二量体/二量体液晶化合物
    • 批准号：
      11J55183
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $0.45万
    • 财政年份：
      2011
    • 负责人：
      伊藤 学
    • 依托单位：
      Tokyo Institute of Technology
    免疫能からみた悪性腫瘍のリンパ節転移に関する研究
    • 批准号：
      21591657
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    • 资助金额：
      $2.83万
    • 财政年份：
      2009
    • 负责人：
      伊藤 学
    • 依托单位：
      Akita University
    海外基金