微細構造の集積を用いた細胞組織構築技術の創出とその応用

微结构堆积细胞组织构建技术的创建及其应用

基本信息

批准号：
20J01820
负责人：
上野秀貴
金额：
$ 3.08万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、微細構造を集積したフレキシブルなポーラス構造を用い、より本来の生体組織に類似した立体的な疑似細胞組織を作製する手法の構築を目的としている。研究項目は3つあり、それぞれ①フレキシブルなポーラス構造の作製、②フレキシブルなポーラス構造上への細胞播種および培養方法の検討、③回収した細胞組織の機能の評価である。最終年度である本年度は、主に研究項目③の回収した細胞組織の機能の評価を行った。本実験では蛍光タンパク質を有するヒト脳腫瘍細胞U-87を用いた。回収した細胞組織の蛍光強度を取得することで、回収した細胞組織を構成する細胞が、細胞組織の形成と回収操作においてほぼ影響を受けていないことを示した。また、リファレンスとしてポーラスを有さない構造を作製した。同様の条件で細胞を播種・培養し回収を試みたが、ポーラスを有する構造からの回収と比較して回収率は低くなった。また、回収した細胞組織を構成する細胞の生存率を評価したところ、ポーラスを有する構造上で培養された細胞の生存率はより高い値となった。ポーラスの構造を用いることで、細胞培養中の代謝物質の交換がスムーズに行われ、細胞組織を構成する細胞の生存率が向上したと考えられる。本研究結果から、フレキシブルなポーラス構造はその構造上での細胞培養と構造上からの細胞組織の回収に有用であり、先行研究と比較して、タンパク質分解酵素など細胞に負荷のある薬剤を用いる必要がないので、神経細胞など脆弱な細胞に対しても適用できると考えられ、再生医療分野などへ応用できると期待される。

这项研究旨在创建一种使用柔性多孔结构来创建与原始生物组织更相似的3D伪细胞组织的方法，该结构累积了精细的结构。有三个研究项目，每个项目是1）创建柔性多孔结构，2）在柔性多孔结构上检查细胞播种和培养方法，以及3）评估收集的细胞组织的功能。今年，最后一年，我们主要评估了研究项目3中收集的细胞组织的功能。在本实验中，使用了含有荧光蛋白的人脑肿瘤细胞U-87。通过获取收集的细胞组织的荧光强度，证明构成收集的细胞组织的细胞几乎不受细胞组织的形成和恢复程序的影响。此外，没有多孔的结构作为参考。在相同条件下播种并培养细胞，并恢复，但恢复速率低于具有多孔结构的结构。此外，当评估构成收集到的细胞组织的细胞的存活率时，在多孔结构上培养的细胞的存活率较高。据认为，使用多孔结构可以在细胞培养中平稳交换代谢物，从而提高构成细胞组织的细胞的存活率。基于这项研究的结果，柔性多孔结构可用于细胞培养其结构和细胞组织从其结构中恢复，并且与先前的研究相比，无需使用对诸如蛋白水解酶等细胞负担重的药物，因此人们认为它可以应用于诸如神经元的弱势细胞，例如神经元，并期望适用于对生产的药物进行调节性。