組織工学デバイスへの応用を目的とした毛細血管を誘導するScaffoldの解明

点击翻译按钮获取中文摘要

組織工学において重要とされている要素には(1)細胞、(2)シグナル因子(サイトカイン、ずり応力など)、(3)足場(Scaffold)が挙げられる。これらの一つでも欠けると、細胞の増殖能が低下、組織として機能しないといったことが起き、意図した機能再生が十分に行われない原因となりうる。細胞やシグナル因子に関する検討は数多く行われ、かなりの部分が解明されているが、Scaffoldに関する検討は少ない。また、再生した組織細胞を生体内へ埋込むと、細胞のすみずみまで養分を運搬する毛細血管が未発達なため、組織として維持できないということが報告されている。そこで本研究では毛細血管を誘導するScaffold構造の検討を行うことを目的とした。これまでの検討では、多孔質ポリウレタン製Scaffoldを円筒形に試作し、小口径人工血管としてin vivo評価を行った。ラット腹部大動脈への置換では、多孔質性が高く、管壁に空隙が多いものほど細胞親和性が高い結果が得られている。また、細胞親和性に関してより厳密に検討するためのin vitro評価として、試作Scaffold上での細胞培養実験を行った。足場材料を同一とし、平滑なScaffold(Skin-Scaffold)と繊維性Scaffold(Fiber-Scaffold)を作成し、その上へ細胞(NIH-3T3)を播種し、細胞の拡散速度に関する評価を行った。評価方法として、経時的に顕微鏡画像を取得し、その画像に対して自動画像処理および解析を行い、細胞の拡散距離、また足場繊維に対する細胞挙動を検討した。その結果、Skin-Scaffoldに対してFiber-Scaffoldでの拡散距離が大きくなり、細胞が繊維に添って移動する様子が確認できた。これらの結果から、毛細血管を構成する内皮細胞にも、管腔形成を促進するような足場構造が存在する可能性が示唆された。