非侵襲センシングによる細胞シート結合度評価

非侵入式传感评估细胞片结合程度

• 批准号: 11J07758
• 负责人: 田中 信行
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tokyo Women's Medical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J07758/
• 关键词: 非侵襲; 空気噴流; 細胞シート; 物性評価; 移植デバイス; 流体制御; 細胞培養; 再生医療; 非接触; 機械的性質; 濡れ性; 上皮細胞; パターン化共培養; 流体操作; 非侵襲計測; 弾性計測; 非接触計測; 線維芽細胞; 微小変位計測; 液体培地操作

当該研究課題では、細胞シート工学をベースとした再生医療を推進する上で欠かせない、細胞シートの結合度評価手法の構築とその応用について研究を実施した。当該年度は以下の2つの課題を実施した。1. 口腔粘膜上皮細胞シート空気暴露後の液体培地挙動と粘膜形成解析当該年度までに構築した空気噴流を用いた結合度評価手法の口腔粘膜シート上皮細胞シートの濡れ性評価への応用性を検討した。空気噴流によって一時的に液体培地を除去した後、再度、細胞シート表面を液体培地が覆う際の挙動を観察し、濡れ回復の速さと細胞シートの組織学的解析結果と比較した。細胞シートは、ラット口腔から採取した粘膜上皮細胞を温度応答性セルカルチャーインサート上で培養し作製した。培養条件として無血清培養系と血清培養系を準備した。実験の結果、無血清培養系の細胞シートでは濡れの回復挙動が遅く、血清培養系では逆に濡れの回復が高速であった。これまでの研究で粘膜形成の有無がその要因であることはわかっていたものの、原因となるタンパク質や遺伝子が不明であった。DNAマイクロアレイによる遺伝子解析の結果、血清培養系では粘膜を構成するmucin4 (MUC4)の発現量が無血清培養系に比べて100倍以上高いことが分かった。この結果をもとに、MUC4に対する細胞シート切片の免疫組織化学を行ったところ、血清培養系の細胞シートの表側のみにMUC4の発現が認められた。以上から、血清の有無に起因するMUC4の発現の違いが細胞シートの濡れ性の違いにつながったと考察している。2. 細胞シート移植デバイス当該年度までに構築した空気噴流印加手法を細胞シートの移植デバイスに応用した。本デバイスは、真空吸着によって細胞シートの脱落を抑制し、移植時には空気噴流によって細胞シートを噴射し移植するものである。ミニブタを対象とした実験結果から、本デバイスを用いることで、従来法のPVDF膜での移植と比べて、移植作業にかかる時間を半分以下にできることを明らかにした。

When this research topic is to be carried out in the field of regenerative medicine, it is necessary to carry out research on the combination of cellular engineering and evaluation methods. When the following 2 topics are implemented in the year 1. Analysis of fluid culture and mucosal formation after oral mucosal epithelial cell exposure to air. The results of histological analysis of the fluid culture of the air jet were compared with those of the fluid culture of the cell surface. Cell culture in the oral cavity takes place in response to temperature. Culture conditions: serum-free culture system and serum-free culture system Results: Serum-free culture system cells were recovered rapidly, serum-free culture system cells were recovered rapidly The main reason for the formation of mucosa is unknown. The results of DNA sequencing showed that mucin4 (MUC4) was more than 100 times higher in serum culture lines than in serum-free culture lines. The results showed that MUC4 was detected by immunohistochemistry in cell culture sections and serum culture lines. The above results indicate that there is no cause for the occurrence of MUC4, and the occurrence of MUC4 is related to the occurrence of MUC4. 2. The cell transplantation system was constructed in this year using the air jet technique. This paper describes the prevention of cell detachment by vacuum adsorption and the prevention of cell detachment by air jet during transplantation. The results of the transplantation of PVDF membrane in the process of transplantation are as follows: 1/2 minutes or less

项目成果

Control of cell adhesion and detachment on Langmuir-Schaefer surface composed of dodecyl-terminated thermo-responsive polymers

由十二烷基封端热响应聚合物组成的 Langmuir-Schaefer 表面细胞粘附和脱离的控制

• DOI: 10.1080/09205063.2013.866761
• 发表时间: 2014
• 期刊: Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition
• 作者: Sakuma M;Kumashiro Y;Nakayama M;Tanaka N;Umemura K;Yamato M;Okano T.
• 通讯作者: Okano T.

Splitting culture medium by air-jet and rewetting for the assessment of the wettability of cultured epithelial cell surfaces.

通过空气喷射和再润湿来分裂培养基，以评估培养的上皮细胞表面的润湿性。

• DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.08.029
• 发表时间: 2013
• 期刊: Biomaterials
• 影响因子: 14
• 作者: N. Tanaka;M. Kondo;R. Uchida;M. Kaneko;H. Sugiyama;M. Yamato;T. Okano
• 通讯作者: T. Okano

Noncontact evaluation of the wetting characteristic of a cell sheet in culture medium

• DOI: 10.1109/icma.2012.6283384
• 发表时间: 2012-08
• 期刊: 2012 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation
• 作者: N. Tanaka;M. Kaneko;R. Uchida;M. Kondo;M. Yamato;T. Okano

細胞シートぬれ性の非侵襲評価に向けた界面解析

用于非侵入性评估细胞片润湿性的界面分析

• 发表时间: 2012
• 作者: 田中信行;近藤誠;内田亮平;金子真;大和雅之;岡野光夫
• 通讯作者: 岡野光夫

多色マイクロコンタクトプリンティングに向けた精密位置合わせ

多色微接触印刷的精确对准

• 发表时间: 2013
• 作者: 田中信行;太田裕貴;福守一浩;大和雅之;岡野光夫
• 通讯作者: 岡野光夫