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光応答性材料を利用した細胞パターニング技術の開発と肝細胞精密共培養への応用

光响应材料细胞图案化技术的开发及其在肝细胞精密共培养中的应用

基本信息

批准号：
12J09156
负责人：
古賀晴香
金额：
$ 1.73万
依托单位：
The University of Kitakyushu
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの研究において、「カーボンナノチューブ（CNT）複合アガロースゲル」と「光照射技術」を組み合せた細胞パターニング技術を開発してきた。この技術の最大の利点は、従来の細胞パターニング技術では実現することができなかった、任意かつ段階的な細胞パターニングを達成できることである。当年度では、このゲル基板の特徴を活かした「精密パターニング共培養技術」、「細胞遊走アッセイ技術」、「マイクロ組織体形成技術」の確立・技術の成熟を目指した。「精密パターニング共培養技術」では、ラット肝細胞とNIH-3T3細胞の段階的な精密パターニング共培養に成功し、肝細胞のみのパターニング培養よりもパターニング共培養の方が、高い肝特異機能発現を示すことを明らかにした。このとき、ラット初代肝細胞とNIH-3T3細胞パターン間の距離を変化させることによって、肝細胞の機能発現に影響する可能性を見出した。しかしこの検討についてはまだ評価が不十分であり、今後詳細を解析していく必要がある。「細胞遊走アッセイ技術」では、パターニング培養している細胞近傍から新たな細胞の伸展領域を設け、個々の単一細胞の遊走距離を評価できる手法を確立した。「マイクロ組織体形成技術」では、数100μm以上の厚みを有するCNT複合アガロースゲルを利用し、ゲル上に微細スキャフォルドを形成させる技術を確立した。この基板上でHepG2肝細胞を培養するとスキャフォルド形状に応じた三次元細胞組織体を形成した。CNTの濃度やゲルの厚みでスキャフォルドの大きさ、すなわち組織体のサイズを制御出来ることを示した。さらに、NIH-3T3細胞との共培養によって異種細胞からなる組織体を形成することが可能であった。以上の結果から、光応答性を有する「CNT複合アガロースゲル」により、精密パターニング共培養のみならず、様々な細胞培養ツールに応用できることを示した。

This research was carried out in the following areas: "Light irradiation technology";"light irradiation technology";"light irradiation technology"; and "light irradiation technology". The greatest advantage of this technology is that it is possible to achieve the highest level of cellular technology. The characteristics of this substrate are now active, and the establishment of "precision co-culture technology,""cell migration technology," and "tissue formation technology" is indicated. "Precision co-culture technology" successfully demonstrated the development of liver specific function in the precise co-culture of liver cells and NIH-3T3 cells. The possibility of changing the distance between primary hepatocytes and NIH-3T3 cells and affecting the functional development of hepatocytes has been shown. This is not the case. We will analyze it in detail in the future "Cell Wandering Technology" establishes a method to set up the extension field of new cells near cells during cell culture and evaluate the walking distance of individual cells. The technology of CNT complex formation with thickness of more than 100μm is established. HepG2 hepatocytes were cultured on the substrate, and three-dimensional cellular tissue was formed. CNT concentration is determined by the concentration of CNT in the tissue. The co-culture of NIH-3T3 cells may result in the formation of xenogeneic tissues. The above results show that CNT recombination is very sensitive to light, and that CNT recombination is very sensitive to light.