筋細胞ビルドアップ技術の構築と機能制御

肌细胞构建技术的构建和功能控制

基本信息

批准号：
20034017
负责人：
森島圭祐
金额：
$ 4.86万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

筋細胞や筋組織をマイクロ駆動源材料として適用するために、細胞をアレイ状及びシート状に加工する手法と3次元ゲル構造体として構築する手法を確立し、生命機械システムの試作、原理検証を行った。今年度は連携研究者との共同研究テーマで目標としたデバイスの試作と評価をさらに推進させ、デバイスの機能制御実験を行った。まず、筋細胞の培養条件の検討、細胞シート化を行うために、連携研究者である大和、秋山ら(東京女子医科大学)の協力を得て細胞シート化する条件の最適化を行い、試作を行った。次に、筋細胞特性による様々なデバイス試作及び微細加工、最適なアセンブリ手法の検討を行った。今年度は特に、様々な形状のマイクロ鋳型を作成することで任意形状の心筋細胞ゲル構造体の作製を行い、異なる大きさ、形状による駆動制御の可能性を示すために評価実験を行った。また、連携研究者である丸尾(横浜国立大学)のマイクロ光造形技術の協力を得て、ゲル構造体とのハイブリッド化を試み、より自由度の高いデバイスを再設計した。マイクロチューブの周囲に培養したチューブ型マイクロポンプの試作、評価を行った。さらに、化学的刺激による筋細胞の制御実験を行い、任意形状に3次元構築したマイクロ心筋細胞ゲルを用いて、収縮力、周波数、変位、寿命の性能評価を行った。さらに、電気刺激や化学刺激などの外部刺激に対するマイクロ心筋細胞ゲルの応答性及び制御性の評価を昨年度に引き続き行い、様々な形状の違いによるマイクロ心筋細胞ゲルの制御、性能向上の可能性を示すことができた。

为了将肌肉细胞和肌肉组织用作微驱动的源材料，我们建立了一种将细胞加工成阵列和板的方法，以及一种将它们构造为三维凝胶结构的方法，我们进行了原型并验证了生命机械系统的原理。今年，我们在协作研究人员的主题下进一步促进了针对性的原型和设备的评估，并进行了有关设备功能控制的实验。首先，为了检查肌肉细胞的培养条件并将其转变为细胞表，我们通过合作研究人员Yamato，Akiyama等（Tokyo妇女医科大学）的合作优化了细胞表的条件，并进行了原型。接下来，研究了基于心肌特性，微生物和最佳装配方法原型的各种设备。今年，我们特别通过创建各种形状的微动物来创建任意形状的心肌细胞凝胶结构，并进行了评估实验，以显示基于不同尺寸和形状的驾驶控制的可能性。此外，在合作研究员Maruo（横滨国立大学）的合作中，我们试图将其与凝胶结构杂交，并重新设计了具有更高自由度的设备。生产并评估了在微管周围培养的管型微量。此外，还使用化学刺激进行了实验以控制肌肉细胞，并使用以任意形状构建的微心肌细胞凝胶对收缩力，频率，位移和寿命进行了性能评估。此外，我们继续评估对外部刺激（例如电和化学刺激）的反应性和控制，并能够证明由于各种形状差异而导致的微心肌细胞凝胶的性能和改善的可能性。