【研究分野】生体医工学・生体材料学

【研究領域課題番号】25870050 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノバイオ材料 / 生体材料科学 / 生体組織工学 / 再生医療 / 細胞移植 / 加齢黄斑変性症 / 高分子超薄膜 / 微細加工技術 / 生体材料 / 細胞移植療法 / 網膜色素上皮細胞 / 高分子ナノ薄膜 / ナノシート / 微細加工 / 移植・再生医療 / ナノバイオ / 細胞デリバリー

【研究成果の概要】

本研究では加齢黄斑変性症のような難治性網膜疾患に対する治療策として、狭小な網膜下への網膜色素上皮細胞の移植を狙い、柔軟な高分子ナノ薄膜からなる細胞移植担体の創製を目的とした。ポリ乳酸グリコール酸共重合体からなる微細パターン化ナノ薄膜を調製し、細胞をナノ薄膜上で選択的に培養した。医療用注射針を用いて細胞担持ナノ薄膜の注入操作を試みたところ、針内部のずり応力にも関わらず射出後もナノ薄膜上の細胞は90%近く生存することが判明した。さらに、ラット網膜下に細胞担持ナノ薄膜を移植したところ、黄斑部近傍に細胞層の移植が示唆された。以上より、細胞移植療法におけるナノ薄膜の有用性を初めて示すことに成功した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究分野】マイクロ・ナノデバイス

【研究領域課題番号】23241041 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ナノ・マイクロ科学 / 細胞融合 / 初期化 / 再生医療 / 静電気 / ES細胞 / 微細加工 / マイクロ・ナノデバイス / バイオテクノロジー / マイクロアレイ / バイオナノテクノロジー / 自己形成メニスカス / 細胞質移植

【研究成果の概要】

マイクロオリフィスが作る電界集中を用いた高収率電気細胞融合法を確立した。それを用い，ES細胞と体細胞の融合を行ったところ，融合後5日程度で，付着平坦化/球状化を繰り返す不安定な挙動を示し，1週間程度で，初期化された細胞に特徴的な細胞塊を形成するのが観察された。また，これと同じサンプルではないが，融合産物から初期化を示すレポータの発行が観察された。同様の装置でB細胞とミエローマ細胞の融合を行ったところ，5％という高い収率でハイブリドーマのコロニーが得られた。これらは，筆者らの電気融合法が細胞初期化や高収率抗体生産へ道を開く物であることを示している。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2015-03-31

【配分額】46,150千円 (直接経費: 35,500千円、間接経費: 10,650千円)

【研究分野】医用生体工学・生体材料学

【研究領域課題番号】20300170 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

高分子ゲル / マイクロパターニング / スフェロイド / 軟骨再生 / 微細加工 / 軟骨 / 再生医療 / 組織工学

【研究成果の概要】

スフェロイド間隔を系統的に制御したスフェロイドパターニング技術を開発した結果、軟骨大型化のために最適なスフェロイド設計指針を確定できた。さらに分化誘導のための添加因子を用いることにより細胞外マトリクスの産生能を長期間維持させることに成功した。これらの検討から最適化されたスフェロイド状態において、再生エレメントとして、スフェロイドの体積にして約10倍という大型化を達成した。次にこの技術と合わせ、スフェロイドをより実際的な移植可能な材形へと展開するためのマトリックス材料の設計と合成を行った。このような一連の実験を統合し、運動器系組織の再生技術として開発を進めた結果、関節軟骨における動物実験において移植する構造体として十分機能する再生エレメントであることを示した

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)