横川隆司 工学研究科准教授、梨本裕司 同特定助教、三浦岳 九州大学教授、西山功一 熊本大学特任准教授らの研究グループは、培養した組織の中に毛細血管状の管を通し、血流を模した流れを作ることで栄養や酸素を供給できるマイクロ流体デバイスを開発しました。これまでにも組織内に同様の管を作ることには成功していましたが、液体を流し組織を長期間培養することは困難でした。
本研究成果は、2017年5月31日午後6時に英国の学術誌「Integrative Biology」オンライン速報版に掲載されました。
研究者からのコメント
左から、横川准教授、梨本特定助教、叁浦教授
血管を介した栄养、酸素供给を行う技术は、组织培养に长年必要と考えられてきた技术です。本研究では、マイクロ流体デバイスを用いて工学的に细胞からの液性因子の浓度勾配を制御することで、组织モデルへの血管网の诱导と导入を実现しました。肝臓、肾臓などの组织の培养や、长期の组织観察に展开でき、贰厂细胞や颈笔厂细胞を利用した人工组织に利用することで、今后の再生医疗への贡献が期待されます。
概要
私たちの体は、60兆个もの细胞が协働し、机能的な「かたち」を作ることで维持されています。细胞による组织の「かたち作り」を理解するためには、実験动物から摘出した组织や、贰厂细胞、颈笔厂细胞等から人工的に作った组织を、体の外で长期间観察する必要があります。このためには、外部から血管を通じて栄养、酸素を人工组织に供给することが必要です。
本研究グループは、微小なマイクロ流体デバイスを用いることで、细胞の形态形成能により自発的に形成された血管の末端が、人工的な流路に接続した血管を作製しました。さらにこの血管を利用して、组织モデルとして広く利用されている细胞凝集体（スフェロイド）の中に、栄养、酸素の供给に利用可能な血管网を作ることに成功しました。マイクロ流体デバイスは、细胞と同程度のマイクロメートル単位の流路を持つデバイスであり、体の中と同じような细胞同士の作用を再现することができます。研究では、血管を诱导する繊维芽细胞でスフェロイドを构筑し、血管を构成する细胞である血管内皮细胞を培养した流路チャネルの横でスフェロイドを培养することで、流路とつながった血管をスフェロイドへ诱导し、スフェロイド内で液体を流すことが可能な血管网を作製しました。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Yuji Nashimoto, Tomoya Hayashi, Itsuki Kunita, Akiko Nakamasu, Yu-suke Torisawa, Masamune Nakayama, Hisako Takigawa-Imamura, Hidetoshi Kotera, Koichi Nishiyama, Takashi Miura and Ryuji Yokokawa (2017).Integrating perfusable vascular networks with a three-dimensional tissue in a microfluidic device. Integrative Biology, 9, 506-518.
- 京都新聞（6月1日 23面）、産経新聞（6月1日 20面）および日刊工業新聞（6月1日 23面）に掲載されました。
