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オルガノイドを基盤とした臓器工学的肝臓構築技術の開発

基于类器官的器官工程肝脏构建技术进展

基本信息

批准号：
21H01732
负责人：
井嶋博之
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Kyushu University
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

项目摘要

本研究では、機能性ゲル粒子と細胞群からなるハイブリッドオルガノイドという新規細胞組織体を介在させることにより、細胞の組織化（組織構造）と、機能的優位性が明らかなミクロ構造体(オルガノイド)およびマクロ構造体(臓器構造)を「つなぐ仕組み」を実現し、精緻な類洞を有する肝小葉構造で満たされた臓器工学的肝臓構築を目指している。主な研究実績は以下のとおりである。【① 適切な生分解特性を有する機能性ヒドロゲル粒子の開発】　初代肝細胞のスフェロイド形成には適切な培養基材（環境）だけでなく、適切な播種細胞密度も重要である。本研究において、適切な大きさの機能性ゲル粒子と単離した初代肝細胞を混合懸濁播種することにより、通常スフェロイド形成が阻害される程の高細胞密度播種条件においても良好なスフェロイド形成ならびに生細胞数および肝特異的機能発現の向上を明らかにした。この機能性ゲル粒子は各種増殖因子の固定化およびその徐放性に優れていた。さらに、生体内における血管新生促進効果も有していた。【② ハイブリッドオルガノイドにおける初期ドメイン構造の最適化】　本年度は初代肝細胞と内皮細胞との共培養スフェロイド形成に焦点を当て、両細胞がランダム配置されたスフェロイド形成を行った。さらに、肝細胞スフェロイドを内皮細胞シートで被覆した階層型共培養スフェロイド形成デバイスの試作に成功した。一方、脱細胞化肝臓鋳型に対する細胞播種において、通常の培養基材への播種と比較して生存率の顕著な低下が明らかとなった。これに対して、インテグリン刺激基材を開発し導入することにより、当該問題の克服が可能であることを見出した。

In this study, functional particles and cell populations were modified to include cellular tissue, cellular organization (tissue structure), functional superiority, cellular structure (organ structure), and cellular organization. The structure of liver lobule with fine cavity-like structure is pointed out by machine engineering. The main research achievements are as follows: [1] Development of functional particles with appropriate biological decomposition characteristics] The formation of primary hepatocytes depends on the appropriate culture substrate (environment) and the appropriate seeding cell density. In this study, appropriate functional particles were isolated from primary hepatocytes by mixed suspension seeding, usually under high cell density seeding conditions, which inhibited the formation of harmful substances, and the number of viable cells and the development of liver-specific functions. The functional particles are immobilized on various growth factors and released in a stable manner. In vivo, angiogenesis is promoted by a variety of factors. [2] Optimization of initial culture structure of hepatocytes and endothelial cells] This year, the focus of co-culture of primary hepatocytes and endothelial cells is on the formation of hepatocytes and endothelial cells, and the configuration of hepatocytes and endothelial cells is on the formation of hepatocytes. In addition, the experimental study on the formation of endothelial cells by stratified co-culture of hepatocytes was successful. The survival rate of cultured cells was significantly lower than that of cultured cells. This problem can be solved by introducing a new method to the substrate.

项目成果

期刊论文数量（10）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ECM 模倣基材とその賦形による医用工学的展開

ECM仿基板的医学工程开发及其成型

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Sogo T;Nakao S;Tsukamoto T;Ueyama T;Harada Y;Ihara D;Ishida T;Nakahara M;Hasegawa K;Akagi Y;Kida Y;Nakagawa O;Nagamune T;Kawahara M;Kawamura T;井嶋博之
通讯作者：
井嶋博之

臨床応用を目指した肝胆膵領域における医工連携研究の現状と展望

肝胆胰领域以临床应用为目的的医工协同研究现状与展望