独自の三次元培養法を利用したES細胞チップの開発と肝細胞分化誘導の研究

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本研究は、ES細胞の効率的な分化誘導条件を評価するための新しいアッセイツールとして、基板上でES細胞をパターニング・アレイ化させたES細胞チップを開発することを目的とする。本年度は、二種類のES細胞チップの開発を行うとともに、試作したチップを用いてES細胞の挙動を従来技術と比較した。(1)ES細胞チップの開発二種類のES細胞チップを開発した。一つはマイクロコンタクトプリンティング法を利用して、数百個の細胞接着スポット(ゼラチン)がパターンされ、その他の表面が非細胞接着分子(ポリエチレングリコール)で修飾されたスポット型チップ基板を作製した。もう一方は、微細加工技術と表面修飾技術を利用して、直径数百ミクロンのマイクロキャビティを数百個有し、その表面が非細胞接着分子(ポリエチレングリコール)で修飾されたキャビティ型チップ基板を作製した。マウスES細胞を培養した結果、両チップ基板とも均一な粒径のES胚様体が高密度にアレイ化できる細胞チップであることが示された。また、スポット型ES細胞チップは、チップ上で一連の分化誘導操作を連続して評価できるチップとして使用でき、キャビティ型ES細胞チップは、ES胚様体を大量作製し回収する操作に優れるチップであることが示された。(2)試作ES細胞チップによる細胞挙動の評価試作ES細胞チップを用いて、未分化維持因子(LIF)非存在下におけるES細胞の挙動を従来のハンギングドロップ法と比較し、その有効性を評価した。その結果、チップ上のES細胞は肝細胞、心筋細胞、血管細胞、神経細胞などに分化し、その分化の方向性は従来のハンギングドロップ法と同様であった。これより、本チップは分化誘導研究に利用することができることが示された。現在、本チップを用いて特定の機能細胞への分化誘導研究に取り掛かっている。