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Dynamic analysis of tissue development by 3D culture platform

利用3D培养平台进行组织发育动态分析

基本信息

批准号：
21H01299
负责人：
萩原将也
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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-21H01299/
关键词：
培養制御オルガノイド４Dイメージング体軸形成 Gradient 空間局在制御三次元イメージング組織形成三次元制御細胞行動細胞ーECM相互作用細胞パターニング三次元培養ダイナミクス計測 4Dイメージング

项目摘要

当該年度は、①ハイドロゲルの空間局在制御、②液性因子の時空間濃度勾配制御、の2つの技術を確立し、論文発表を行った。ハイドロゲルの空間局在制御では、断面がL字型のフレームで囲まれた空間（ユニット）を複数持ち、ゲルを表面張力のみで各ユニットにとどめることで、複数のゲルを空間的に配置するキューブ型の培養プラットフォーム「MultiCUBE」を開発した。隣り合うユニット間でゲル同士は接触しているが、ゲルの粘性が高いこともあり、すぐには混じり合わない。ゲルの配置が終わった後にゲルを架橋し固めると、ゲル間に物理的境界がなく細胞が行き来できる一方、位置によってゲル内部の成分が異なる状態になる。これにより、細胞に空間的な情報を与えられるようになり、異なる物性を持つゲルを立体的に配置するだけでなく、特定の成長因子や細胞をあらかじめゲルに混ぜておくことで、細胞に複数要素の空間的局在を与えることができるようになった。さらに、CUBE型の培養器内でオルガノイドに特定因子の濃度勾配を与える「Gradient-in-CUBEシステム」を開発した。本システムを用いて、iPS細胞塊から、恣意的な方向に神経外胚葉と中胚葉の分子マーカーが局在するオルガノイドを作製することができた。作製したオルガノイドは、与えた濃度勾配の方向を見失うことなく解析が可能であり、オルガノイド培養から体軸方向付与・解析までシームレスな実験ワークフローを確立した。工学技術に不慣れな実験者にも容易に扱えるプラットフォームであり、広く活用されることが期待できる。

In this year,(1) the space agency is in control,(2) the time and space concentration of the liquid factor is adjusted,(3) the technology is established, and the paper is published. The space bureau of the "L" type is developed in the form of "MultiCUBE" in the arrangement of surface tension and surface tension. In the middle of the room, the two of them are in contact with each other, and the viscosity is high. The configuration of the cell is different from that of the bridge. The physical boundary of the cell is different from that of the cell. The position of the cell is different from that of the internal component. The information of the space of the cell is mixed with the physical property of the cell, and the three-dimensional configuration of the cell is mixed with the specific growth factor. In addition, the concentration matching of specific factors and the "Gradient-in-cube system" were developed in CUBE type incubators. This article discusses the use of iPS cell blocks, arbitrary orientation of the ectoblast and mesoblast molecules, and the role of these cells in the control of the disease. The orientation of the concentration of the culture medium is determined by the analysis of the possible orientation of the culture medium. Engineering technology is not easy to use.