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研究ハイライト 人工的に生体組織をつくる

生命工学領域
人工的に生体組織をつくる
-組織培養デバイスを使って血管があるリアルな生体組織を作製-
  • 細胞分子工学研究部門木田 泰之
  • 森 宣仁
  • 赤木 祐香
  • 髙山 祐三

掲載日:2020/04/14

血管を持つことで、酸素や栄養、薬剤を供給可能な組織を作製

 

 

 

再生医療や創薬、がん研究などのために、ヒトの臓器や腫瘍を模倣する3次元の人工組織が必要

3次元の人工組織は、医薬品の検査や、失った臓器・組織の置き換え、抗がん剤の試験といった応用が期待されている。しかし、これらの3次元組織に、実際の組織にある動脈のように送液できる大きな血管(主血管)と、そこから枝分かれする毛細血管を作ることは困難であった。このため、3次元組織を作製しても、失った臓器・組織を代替することや、医薬品の試験のために薬剤を流し込むことは難しかった。

組織培養デバイスの写真
 

実際の臓器と同じように主血管と毛細血管を作る方法を開発

臓器の機能を担う実質細胞、血管の元になる血管内皮細胞、血管の形成を助ける間葉系幹細胞を培養皿で増やした後、コラーゲンと混ぜて培養デバイスに流し込んで3次元組織を作った。この3次元組織にトンネルを作り、そこに培養デバイスの流路から血管内皮細胞を流し込んだ。そのまま2時間程度培養することで、トンネルの壁を覆うように血管内皮細胞を接着させて主血管とした。その後、培養液を灌流しながら培養することで、主血管の周りの血管内皮細胞の活動を促進して毛細血管を作らせた。

組織培養デバイスの写真
 

多様な臓器の作製

今後は、より大きな組織(臓器)の作製や、がんモデルでの抗がん剤の評価を行う。また、iPS細胞から作製した細胞を用いた組織の大量生産・高機能化や、生体組織からのさまざまな種類の細胞を材料に使って脳や膵臓、小腸を作製する。

木田研究グループ長の写真
 
 

本研究テーマに関するお問合せ先

木田研究グループ長の写真
細胞分子工学研究部門 ステムセルバイオテクノロジー研究グループ

研究グループ長 木田 泰之(きだ やすゆき)

研究員 森 宣仁(もり のぶひと)

研究員 赤木 祐香(あかぎ ゆうか)

主任研究員 髙山 祐三(たかやま ゆうぞう)

〒305-8565 茨城県つくば市東1-1-1 中央第5

メール:M-cmb5-info-ml*aist.go.jp(*を@に変更して使用してください。)

ウェブ:https://unit.aist.go.jp/cmb5/group/3-9Group.html

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国立研究開発法人産業技術総合研究所