成果報告書詳細
管理番号20160000000027
タイトル平成26年度成果報告書 「立体造形による機能的な生体組織製造技術の開発 細胞を用いた機能的な立体臓器作製技術の研究開発 細胞シート工学を基盤とした革新的立体臓器製造技術の開発」
公開日2016/2/20
報告書年度2014 - 2014
委託先名学校法人東京女子医科大学 学校法人早稲田大学 学校法人慶應義塾大学 国立大学法人大阪大学 株式会社東海ヒット コージンバイオ株式会社 株式会社セルシード パナソニックヘルスケア株式会社
プロジェクト番号P14028
部署名ロボット・機械システム部
和文要約 本プロジェクトは、日本発世界初の細胞シート工学を基盤に実現してきた立体組織構築技術を発展させ、臨床応用可能な血管付き立体臓器の製造技術の確立を目指すものである。平成26年度における本プロジェクトの研究開発成果について、以下に要約する。

1 臨床応用可能な血管床の開発
 臓器作製において血管構築の土台となる血管床を開発する目的で、小動物管状組織の脱細胞化技術を確立した。

2 臓器灌流バイオリアクターの開発
 血管床上への心筋シートの段階的積層化ならびに灌流培養を安定して行う目的で、バイオリアクターを開発・試作し、小動物管状組織を6日間安定的に灌流培養することを実現した。

3 臓器灌流液の最適化
 研究開発項目2と連携し、小動物管状組織を6日間安定的に灌流培養することが可能な灌流液を開発した。

4 細胞シート段階的積層化法の確立
 細胞シートを管状化するための温度応答性培養容器、及び細胞シート巻き取りデバイスを開発・試作した。

5 組織臓器の機能評価システムの構築
 作製される平面状・管状心臓の評価系として、臓器灌流液中の微量サンプリングにより、心筋シートの代謝を評価できる装置を開発した。

6 作製臓器の移植と有効性評価
 小動物において管状心臓が機能しうるかどうかを検証する目的で、ヒトiPS細胞由来心筋シートを小動物下大静脈に移植したところ、生体内における生着と自律的な収縮弛緩を確認した。

上記の通り実施した研究開発成果について、平成26年度の実施目標を概ね達成した。
英文要約 Our project’s aim is to develop technology for structuring three-dimensional (3D) in vivo-like tissues and organs based on cell sheet engineering, that is the first technology in the world from Japan, and to establish a manufacturing technology of clinically applicable 3D in vivo-like tissues and organs with vascular networks.
This year’s annual achievements of the project are summarized below.

1 The development of clinically applicable vascular beds
To develop vascular beds as bases of angioarchitecture for producing in vivo-like tissues and organs, we have established the decellularization techniques for tubular tissues of small animals. 
2 The development of tissue perfusion bioreactors
To perform stepwise laminating of cell sheets on vascular beds and stable perfusion culture, we have developed and made bioreactors as prototype products. And we have achieved stable perfusion culture of the tubular tissues of small animals for six days by using the produced bioreactors.
3 The optimization of media for organ perfusion
By cooperatively developing bioreactors, we have optimized the media that enable stable perfusion culture of the tubular tissues of small animals for six days.
4 The establishment of the methods for stepwise laminating of cell sheets
We have developed and produced temperature-responsive culture dishes and cell sheet-rolling devices for forming cell sheets into tubular structures.
5 The establishment of the function evaluation system for in vivo tissue/organ-like products
For an evaluation system of producing planar and tubular cardiac constructs, we have developed a measuring instrument to enable us to evaluate metabolism in myocardial cell sheets by sampling trace of tissue perfusion media.
6 The establishment of the methods of transplantation and for in vivo tissue/organ-like products
For evaluating function of the tubular cardiac constructs in small animals, we have wrapped human iPS cells-derived myocardial cell sheets around inferior vena cava of rats, and verified engraftment in the bodies and the spontaneous contraction and relaxation of the tubular cardiac constructs in a time-dependent manner.

As described above, we have almost reached this year’s our goal.
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