体外での組織再生のための新規培養皿の創製

创建用于体外组织再生的新型培养皿

• 批准号: 03J01153
• 负责人: 荏原 充宏
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J01153/
• 关键词: 温度応答性高分子; 再生医療; 細胞接着因子; 無血清培養

平成15年度科学研究費補助金で、体外で生体組織を再構築させるための新規培養皿の開発に取り組んだ。この技術は、患者本人の細胞を用いて組織を再生させる「再生医療」にとって、中核的な技術になりうると考えられる。特に、体外において培養したヒト細胞を臨床応用に用いるにあたって、(1)動物由来成分を使用しない細胞の培養法、(2)細胞にダメージを与えない細胞の回収法を同時に実現する培養皿の設計を行った。まず、温度に応答して水和・脱水和するユニークな高分子(ポリN-イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)を培養皿に固定することによって、外部からの温度刺激によって細胞を脱着させるシステムを開発した。同時に、動物由来成分に含まれる細胞接着性タンパク質を代替する目的で合成ペプチドArg-Gly-Asp-Ser(RGDS)をPIPAAmに固定化した。温度コントローラで培養皿の温度を制御した上で、細胞が分泌する細胞外マトリックス(フィブロネクチン、ラミニンなど)および生理活性物質(エンドセリンなど)を抗体染色法によって経時的に観察し、培養細胞がその機能を最も発現できるような培養皿の至適条件を検討した。その結果、ヒト臍帯静脈血管内皮細胞において、RGDS固定化PIPAAm培養皿上での無血清培養に成功した。また、温度を低下させるだけで、細胞を自発的に培養皿から回収できた。その際のペプチド固定化密度を0.2nmol/cm^2前後にすることによって、30分程度で細胞を回収することができた。また、細胞を培養皿一面に増殖させた後に、温度を低下させると、細胞を一枚のシート状に回収することができた。この培養皿の開発によって、動物由来成分を用いずに、かつ、温度刺激によって細胞を回収するシステムを確立することができた。

Heisei 15th Scientific Research Grant, in vitro tissue reconstruction, new regulations for the development of culture dishes This technology is used by the patient's own cells to regenerate tissue."Regenerative medicine" is used by nuclear technology. In particular, in vitro culture and cell culture for clinical use,(1) use of animal-derived components in cell culture,(2) cell culture and cell culture, and design of culture dishes simultaneously. The temperature, temperature, water and dehydration of the cells and the polymer (PIPAAm) were determined by incubation in a culture dish. The temperature, temperature and temperature of the cells were determined by incubation. At the same time, animal-derived components containing cell adhesion protein were synthesized and immobilized with Arg-Gly-Asp-Ser(RGDS). The temperature of the culture dish is controlled by the temperature change, the extracellular secretion of the cell and the physiological active substance are detected by the antibody staining method, and the optimal conditions of the culture dish are discussed. The results showed that UVECs were successfully cultured in serum-free medium on RGDS-immobilized PIPAAm culture dishes. When the temperature drops, the cells begin to grow. When the cells were immobilized at 0.2 nmol/cm^2, the cells were immobilized at 30 minutes. The cells were cultured on one side, and the temperature was lowered. The development of the culture dish, the use of animal origin components, temperature stimulation, and the establishment of a culture system

项目成果

荏原充宏: "細胞シート工学のためのインテリジェント培養皿の開発"生物工学会誌. 81・11. 478-480 (2003)

Mitsuhiro Ebara：“细胞片工程智能培养皿的开发”生物工程学会杂志81・11（2003）。

Mitsuhiro Ebara: "Immobilization of cell adhesive peptides to temperature-responsive surfaces facilitates both serum-free cell adhesion and non-invasive cell harvest"Tissue Engineering. (in press). (2004)

Mitsuhiro Ebara：“将细胞粘附肽固定到温度响应表面，有利于无血清细胞粘附和非侵入性细胞收获”组织工程。

Mitsuhiro Ebara: "Copolymerization of 2-carboxyisopropylacrylamide with N-isopropylacrylamide accelerates cell detachment from grafted surfaces by reducing temperature"Biomacromolecules. 4・2. 344-349 (2003)

Mitsuhiro Ebara：“2-羧基异丙基丙烯酰胺与N-异丙基丙烯酰胺的共聚通过降低温度加速细胞从移植表面脱离”生物大分子4·2（2003）。

Mitsuhiro Ebara: "Temperature-responsive cell culture surfaces enable "On-Off" affinity control between cell integrins and RGDS ligands"Biomacromolecules. (in press). (2004)

Mitsuhiro Ebara：“温度响应型细胞培养表面能够实现细胞整合素和 RGDS 配体之间的“开-关”亲和力控制”生物大分子。