機能的毛細血管網が配備された組織再構築のための方法論

利用功能性毛细血管网络进行组织重建的方法

• 批准号: 09F09714
• 负责人: MONTAGNE Kevin Paul (2010)
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09714/
• 关键词: 血管新生; 人工組織; 内皮細胞; microfluidics; 周皮細胞; extra-cellular matrix; pericyte

再生医療のための生体組織構築においては,血管系非配備の場合にはその厚さは酸素の拡散と消費によって決定され,通常の組織では200マイクロメーター程度である.上述のように本課題は生体外での組織構築にとって極めて重要な問題に関連するが,未だに生体外で機能的な毛細血管網の構築に成功した例はないといってよい.従って,時間の許す限り様々なアプローチ.を極力同じ細胞群を使用して試すという戦術を取った.具体的には,(1)マイクロ流体デバイス技術を使用するアプローチ,(2)マイクロゲルモールディングに基づくアプローチ,(3)モジュラーアッセンブリィーに基づくアプローチ,の3つである.また,血管構成細胞として,ヒト臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC),マウス周皮細胞へ分化する10T1/2細胞,マウス線維芽細胞NIH 3T3細胞を,また臓器由来細胞としてヒト肝ガンHep G2細胞を使用した.(1)については,コラーゲンやフィブリンゲル内部にチューブ状の灌流路を形成し,その内表面に血管内皮細胞を均一に播種・単層を形成することには成功した,しかしながら,培養液の灌流・VEGF-AやFGF-2といった血管新生を促進する増殖因子の添加等,基本的な外部条件を一通り試したが,チューブからゲル内部への顕著な血管新生を実現することはできなかった.(2)については,1日の培養にて中間のマイクロ流路内にゲル固定化された血管内皮細胞は,流路に沿ってチューブ状べと自己組織化した.血管内皮細胞に全面的に頼るのではなく,ある程度の人工的マイクロ構造を付与することの重要性が確認できた.形成された血管内皮チューブの内部には断続的な空間が多数形成されたが,その内部に培養液を連続灌流することは不可能であり,数日後には崩れてしまった,そこで,周皮細胞を血管内皮と共にゲル固定化したところ,二者が階層的に配置したチューブ状構造が形成され,それは10日間以上維持された.しかしながら,内部の貫通性についての顕著な改善は見られなかった.(3)については,臓器細胞エレメント(肝ガン由来細胞と線維芽細胞からなる)を,微小な生分解性不織布粉砕物と共に微小空間に充填固定化することで,広い間隙を物理的に確保するというアイデアの有効性を確かめた.その結果,不織布粉砕物を入れない系では早晩に機能低下が見られたが,不織布粉砕物を共に固定化した場合は,1週間以上にわたって安定した灌流培養が可能であり,肝臓の機能が高いレベルで維持された.

Regenerative medicine and biological tissue construction, vascular system is not equipped with the occasion, the thickness of the acid and the consumption of the determination, usually the tissue is 200 degrees. The above problems are related to the tissue construction in vitro and the successful construction of the capillary network in vitro.従って,时间の许す限り様々なアプローチ. The best way to do this is to try to get rid of it. The physical properties of the material are: (1) the use of fluid technology;(2) the basic properties of fluid technology;(3) the basic properties of fluid technology; and (4) the basic properties of fluid technology. The vascular constituent cells, umbilical vein endothelial cells (HUVEC), pericytes, differentiated 10T1/2 cells, vascular germ cells NIH 3T3 cells, organ-derived cells and liver Hep G2 cells were used. (1)In addition, the basic external conditions were tested, such as perfusion of culture medium, VEGF-A and FGF-2, promotion of angiogenesis, addition of growth factors, etc. The blood vessels in the inner part of the body are newly formed. (2)The endothelial cells were immobilized in the middle of the flow path after 1 day of culture, and the endothelial cells were organized along the flow path. The importance of vascular endothelial cells in the overall development of vascular endothelial cells is recognized. Most of the spaces in the inner part of the vascular endothelium were formed, and the inner part of the culture medium was continuously perfused. After a few days, the pericytes were immobilized together, and the hierarchical arrangement of the two was maintained for more than 10 days. The interior of the building is transparent and the interior is improved. (3)In addition, the organic cell structure (liver origin cell and linear bud cell), small biodegradable nonwoven powder and a total of small space to fill the immobilization, the gap between the physical guarantee, the existence of the property of the certain. As a result, the function of the nonwoven fabric was low in the early evening, and the function of the liver was high in the case of immobilization of the nonwoven fabric.

项目成果

Use of liposome encapsulated hemoglobin as an oxygen carrier to cultured fetal and adlut cells

使用脂质体封装的血红蛋白作为培养胎儿和成年细胞的氧载体

• 发表时间: 2010
• 作者: K.Montagne;H.Huang;K.Ohara;K.Matsumoto;A.Mizuno;H.Ohta;Y.Sakai
• 通讯作者: Y.Sakai

Enhanced effects of secreted soluble factor preserve better pluripotent state of embryonic stem cell culture in a membrane-based compartmentalized micro-bioreactor

分泌的可溶性因子的增强作用可在基于膜的区室化微生物反应器中保持胚胎干细胞培养物更好的多能状态

• 发表时间: 2010
• 期刊: Biomed Microdevices
• 影响因子: 2.8
• 作者: MM Chowdhury;T Katsuda;K Montagne;H Kimura;N Kojima;H Akutsu;T Ochiya;T Fujii;Y Sakai
• 通讯作者: Y Sakai

A micropatterned cell array with an integrated oxygen-sensitive fluorescent membrane

具有集成氧敏感荧光膜的微图案细胞阵列

• 发表时间: 2009
• 期刊: Photochemical & Photobiological Science 8
• 作者: Kevin Montagne;Kikuo Komori;Fei Yang;Tetsu Tatsuma;Teruo Fujii;Yasuyuki sakai
• 通讯作者: Yasuyuki sakai

Development of a micropatterned cell array with an integrated optical oxygen sensor

开发具有集成光学氧传感器的微图案单元阵列

• 发表时间: 2009
• 作者: Kevin Montagne;Kikuo Komori;Tetsu Tatsuma;Teruo Fujii;Yasuyuki Sakai
• 通讯作者: Yasuyuki Sakai