マイクロ化学チップを用いた血管組織の構築と回収

使用微量化学芯片构建和恢复血管组织

• 批准号: 21651049
• 负责人: 田中 陽
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research (2010)The University of Tokyo (2009)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 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-21651049/
• 关键词: マイクロ・ナノデバイス; 細胞・組織; 再生医学; ナノバイオ; 血管

近年、再生医療の一つとして患者から取り出した細胞をもとに、体外で臓器を構築し、再度体内に戻して使用する技術が注目されているが、栄養分配や老廃物の除去を担う血管組織を作製できないために臓器まるごとの再生には至っていない。そこで、申請者らはマイクロ化学チップを用いて血管組織を体外で構築・回収する新規技術を提案した。即ち、マイクロチップ内壁にナノパターニングを施した温度応答性ポリマーを塗布し、血管細胞培養後、温度を下げて細胞を管状に剥離・回収するというものであり、移植用血管や三次元血管モデルとしての利用が期待できる。本課題においては、まず上下2枚のガラス基板が分離可能なマイクロチップを作製し、マイクロ流路内壁面に固定化した温度応答性高分子を用いた管空状血管網の回収手法を確立した。また、ポリN-(イソプロピルアクリルアミド)を固定化した温度応答性表面を用い、その表面が疎水性を示す37℃で細胞を培養後、培養温度を下げて表面を親水性にすることで、温度変化による細胞接着/脱着制御を可能にする表面を作製し、血管回収チップの基盤技術を構築した。さらに、これが血管として直接再生臓器内にゼラチンゲルで回収する技法も確立し、3次元の形状を保ったまま血管組織を回収することに成功した。ゼラチンは32℃以下になると固化するが、これ以上だと融解するため、回収と同時に固化し、組織移植後に自然に融解する。これらの成果から、再生医療の一環としてトップダウン的に組織を再構築する可能性を拓いたといえる。

In recent years, a regenerative medical の つ と し て patients か ら take り out し た cells を も と に, in vitro で viscera を constructing し, again the body に 戻 し て use す る technology が attention さ れ て い る が, tech students.their ownship keep allocation や old 廃 の remove を bear う で the vascular tissue を cropping き な い た め に viscera ま る ご と の regeneration に は to っ て い な い. そ こ で, applicants ら は マ イ ク ロ chemical チ ッ プ を with い て in vitro vascular tissue を で building, back 収 す る proposed new rules technology を し た. ち, マ イ ク ロ チ ッ プ wall に ナ ノ パ タ ー ニ ン グ を shi し た temperature 応 a sexual ポ リ マ ー を coated し, blood vessels, cell culture, temperature を after げ て cells を tubular に stripping, back 収 す る と い う も の で あ り, transplantation with vascular や three dimensional vascular モ デ ル と し て の using が expect で き る. This topic に お い て は, ま ず fluctuation two の ガ ラ ス substrate が separation may な マ イ ク ロ チ ッ プ を as し, マ イ ク ロ flow inside wall に immobilized し た temperature 応 a high molecular を using い た tube method of vascular network の 収 back を establish し た. ま た, ポ リ N - (イ ソ プ ロ ピ ル ア ク リ ル ア ミ ド) を immobilized し た temperature 応 を い, a sexual surface そ の surface が 疎 water-based を す in 37 ℃ を で cell cultivation, after を temperature げ を て surface hydrophilicity に す る こ と で, temperature variations に よ る cells then/take off the suppression を may に す る し, blood vessel back to the surface を cropping 収 チ ッ プ の base Disk technology を builds た. さ ら に, こ れ が vascular と し て direct regeneration in viscera に ゼ ラ チ ン ゲ ル で back 収 す る techniques も establish し, 3 dimensional の shape を bartender っ た ま ま vascular tissue を back 収 す る こ と に successful し た. ゼ ラ チ ン は 32 ℃ below に な る と curing す る が, こ れ above だ と melting す る た め, hui 収 と し に curing at the same time, tissue transplantation に natural に melting す る. こ れ ら の results か ら part, regeneration medical の と し て ト ッ プ ダ ウ ン を に organization to construct す る possibility を billiton い た と い え る.

项目成果

Recovery and Manipulation System of Vascular Tissue Cultured in a Separable Microchip

可分离微芯片中培养的血管组织的恢复和操纵系统

• 发表时间: 2011
• 期刊: Proc.Micro Total Analysis Systems 2009
• 作者: 水上祐輔;堀口和孝;黒川修;酒井明;S.Matsushita;赤木和夫;Y.Xu;M.Goh;T.Yamashita;赤木和夫;T.Yamashita
• 通讯作者: T.Yamashita

微小血管組織構築と回収のための分離型マイクロ化学チップ

用于微血管组织构建和恢复的独立微化学芯片

• 发表时间: 2010
• 作者: 和田仁;杉本将之;川崎三津夫;Y.S.Jeong;堺原弘行;山下忠紘
• 通讯作者: 山下忠紘

Cultivation and recovery of vascular endothelial cells in microchannels of a separable micro-chemical chip.

• DOI: 10.1016/j.biomaterials.2010.12.012
• 发表时间: 2011-04
• 期刊: Biomaterials
• 影响因子: 14
• 作者: Tadahiro Yamashita;Yo Tanaka;N. Idota;Kae Sato;K. Mawatari;T. Kitamori

Single-cell attachment and culture method using a photochemical reaction in a closed microfluidic system

• DOI: 10.1063/1.3494287
• 发表时间: 2010-09-01
• 期刊: BIOMICROFLUIDICS
• 影响因子: 3.2
• 作者: Jang, Kihoon;Xu, Yan;Kitamori, Takehiko
• 通讯作者: Kitamori, Takehiko

An efficient surface modification using 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine to control cell attachment via photochemical reaction in a microchannel

• DOI: 10.1039/c002239j
• 发表时间: 2010-01-01
• 期刊: LAB ON A CHIP
• 影响因子: 6.1
• 作者: Jang, Kihoon;Sato, Kae;Kitamori, Takehiko
• 通讯作者: Kitamori, Takehiko