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マイクロニードルゲル基材を用いた肝臓表面における肝組織構築

使用微针凝胶基质在肝脏表面构建肝组织

基本信息

批准号：
22KJ2369
负责人：
白木川奈菜
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2369/
关键词：
肝臓再生医療組織工学マイクロニードル

项目摘要

肝臓のドナー不足は世界的な問題となっている。体内での肝組織構築は、その解決が期待されるものの、豊富な血流を有する部位への移植と長期的な生体内培養が必須である。しかしiPS細胞等の腫瘍形成リスクを考慮すると、除去が容易な移植システムの確立が望まれる。本研究では肝臓表面に対して着脱可能な独自の移植システムを開発し、生体内において肝機能補助可能なレベルの肝組織を安全かつ低侵襲的に構築することを目的とする。マイクロニードルを有する生体適合性ゲルに肝細胞を包埋して肝臓表面に穿刺し、肝臓から肝再生を促す液性因子を拡散供給して肝組織化すると共に、除去可能であることを明らかにして安全かつ有効な肝再生医療を確立する。2022年度は肝臓へ穿刺可能なニードル基材を作製し、本基材の構造や液性因子の拡散性の分析を行った他、本基材をマウスの肝臓表面に穿刺し、肝細胞を移植し得ることや肝臓表面に対して着脱可能であることを明らかにした。3Dプリンタ出力物や金属製のニードルを鋳型としてポリジメチルシロキサン（PDMS）を転写重合し、種々のサイズのニードル作製用PDMS凹型鋳型を作製した。基材の材料には、生体適合性を有し、肝臓表面への穿刺に十分な強度を有するアガロースを用いた。アガロース溶液を凹型鋳型に流し込み、ゲル化・凍結乾燥することでアガローススポンジニードル基材を作製した。得られた基材の表面はフィルム状であり、内部は多孔質構造を有していた。また、BSAやシトクロムcを用いて外部から基材内部へタンパクや増殖因子が拡散可能であることが示唆された。本基材をマウスの肝臓に穿刺し、ラット初代肝細胞を基材上面より播種することに成功した。また、本基材をマウス肝臓表面に対して穿刺して移植し、移植1週間後に、基材が肝臓表面に維持されており、剥離することで出血がほぼ見られずに基材を除去できることを明らかにした。

The problem of the world is not enough. In vivo, liver tissue architecture is expected to be resolved in vivo, rich in blood flow, and transplanted in vivo for a long time. The formation of tumors such as iPS cells should be considered, and the establishment of transplant mechanisms should be eliminated. The aim of this study is to develop a safe and less invasive system for liver transplantation that is possible on the surface of the liver and to supplement liver function in vivo. The fitness of liver cells to be embedded in the liver surface, the liver tissue to be punctured, the liver tissue to be dispersed, the liver regeneration to be promoted, the liver tissue to be distributed, the liver tissue to be removed, the liver tissue to be removed, the liver regeneration to be established, and the safety to be achieved. In 2022, the preparation of the liver puncture substrate, the analysis of the dispersion of the structural liquid factor of the substrate, the preparation of the liver puncture substrate, the preparation of the liver transplantation substrate, and the preparation of the liver transplantation substrate. The 3D plastic material and the metal Niaodal shape are superimposed on each other with the Polymericel Silokisan (PDMS), and the Niaodal shape of the various support materials is made with the PDMS concave shape. The material of the substrate is suitable for living organisms, and the penetration strength of the liver surface is suitable for use. The solution is concave and the substrate is freeze-dried. The surface of the substrate is porous, and the interior is porous. For example, BSA can be used as an external growth factor for the substrate. The substrate was successfully seeded on the primary hepatocytes. 1 week after transplantation, the substrate is maintained on the surface of the liver.