Fabrication of cell-based bio-microdevice by bottom-up approach

自下而上方法制造基于细胞的生物微器件

• 批准号: 24710142
• 负责人: KOJIMA Nobuhiko
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Yokohama City University (2013)The University of Tokyo (2012)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24710142/
• 关键词: バイオマイクロデバイス; 自己組織化; 膵島; 微小流路; ハイドロゲルビーズ

In this study, we aimed to establish the methods for fabrication of three-dimensional "bio-microdevice" that is mainly comprised of single cells. In addition, we tried to reveal the mechanisms of self-organization occurring in the process of the fabrication of bio-microdevices.We found that aggregation and cultivation of hepatic cells and hydrogel beads resulted in the formation of network-like microvessels in the hepatic spheroids.We also established a method for fabrication of the pseudo-islet using pancreatic alpha and beta cells. The pseudo-islet acquired not only higher insulin production rate in a specific alpha/beta ratio but also the real islet-like structure. Moreover, it was revealed that sugar chains were involved in the cell-rearrangement.These results indicate that development of the processes and understanding of the mechanisms to fabricate "bio-microdevice" lead to innovative product like the pseudo-islet.

本研究旨在建立以单细胞为主的三维生物微器件的制作方法。此外，我们还试图揭示生物微器件制作过程中的自组织机制，发现肝细胞和水凝胶珠的聚集和培养导致了肝球体中网状微血管的形成，并建立了利用胰腺α和β细胞制作假胰岛的方法。假胰岛不仅获得了特定α/β比的较高胰岛素产生率，而且获得了真实的胰岛样结构。这些结果表明，随着对“生物微器件”制造工艺的不断发展和对机理的深入理解，“生物微器件”的创新产品如“假胰岛”的出现将越来越多。

项目成果

細胞社会における細胞の振る舞いを評価するための新規細胞凝集法

一种评估细胞社会中细胞行为的新型细胞聚集方法

• 发表时间: 2012
• 作者: 小島伸彦;竹内昌治;酒井康行;小島伸彦，竹内昌治，酒井康行
• 通讯作者: 小島伸彦，竹内昌治，酒井康行

Functional Enhancement of Multicellular Spheroid by Microchannel Fabrication

通过微通道制造增强多细胞球体的功能

• 发表时间: 2014
• 作者: Kojima;N.
• 通讯作者: N.

微小流路の構築による肝および膵島様凝集体の高機能化

通过构建微通道改善肝和胰岛样聚集体的功能

• 发表时间: 2013
• 作者: Kojima;N.;小島伸彦
• 通讯作者: 小島伸彦

構造的微小環境を有する肝細胞スフェロイドの作製法

具有结构微环境的肝细胞球体的制备方法

• 发表时间: 2012
• 作者: 小島伸彦;竹内昌治;酒井康行
• 通讯作者: 酒井康行

Mathematical modeling for the self-organization of cells

细胞自组织的数学模型

• DOI: 10.11188/seisankenkyu.65.337
• 发表时间: 2013
• 期刊: SEISAN KENKYU
• 作者: 小島伸彦;尾方優花;中岡慎治;酒井康行
• 通讯作者: 酒井康行