Development of a bioactive ink library for functional three-dimensional tissue bioprinting

开发用于功能性三维组织生物打印的生物活性墨水库

基本信息

批准号：
20KK0112
负责人：
境慎司
金额：
$ 12.06万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

3Dプリンティングは、複雑な内部構造を持つ構造体の造形を可能とする。特に、インクに細胞を含ませて用いるバイオプリンティングは、現状はまだ不可能なものの、従来技術では造形できなかった機能的な組織や臓器の代替物の作製を実現する技術として期待されている。そして、その実現には、プリンタの進化とともにインクの進化が不可欠である。本研究では、フランスの研究グループと共同研究にて、インクの進化に不可欠な新たな生物活性物質を天然資源の中から見出し、それに必要な機能を付与することで、それらの材料からなるインクライブラリを構築することを目的とする。2022年度は、前年度に引き続きCOVID19の感染拡大の影響により期中まで渡航が難しかった状況の中で、オンラインでのディスカッションをもとに共同研究を進めるとともに、博士課程の学生が1名4ヶ月間、共同研究先に滞在して新たなインク材料の獲得に関する検討を行い、これまで検討を実施していなかった異なる起源のキトサンの有用性を実証できた。さらに、未修飾のポリグルクロン酸に対して、将来的にバイオインクに混入する細胞包括マイクロカプセルの素材として検討を行い、その有用性を実証することができた。この未修飾のポリグルクロン酸に関する成果に関しては、学会発表を行うとともに、査読付き学術論文誌への論文投稿を行った。これらに加えて、渡航が難しい状況を活かすべく、次年度からの共同研究の基礎となる複数の技術の開発に取り組み、複数の論文発表を行った。なお、新たなキトサン修飾物のインク材料に関しては、今後、3Dバイオプリンティングを実施してその有効性の実証を行う。なお、このキトサン修飾物に関しては、細胞接着性が不十分でないことがわかっている。この点に関しは、各種修飾を行うことにより改善を目指す。

3D 打印使得创建具有复杂内部结构的结构成为可能。特别是，使用含有细胞的墨水的生物打印目前是不可能的，但它有望成为一种能够实现使用传统技术无法打印的功能性组织和器官替代品的技术。为了实现这一目标，打印机和墨水的发展至关重要。在这项研究中，我们将与法国研究小组合作，从自然资源中发现对于墨水进化至关重要的新生物活性物质，并通过为其添加必要的功能，我们将创建一个由这些材料制成的墨水库目的是构建。 2022年，和前一年一样，由于新冠肺炎疫情的蔓延，直到学期结束之前出行都比较困难，所以我们会继续以网上讨论的方式进行联合研究，一名博士生将学习4个月，我们留在一个联合研究地点，调查了新墨水材料的获取，并能够证明以前从未研究过的不同来源的壳聚糖的有用性。此外，我们研究了未修饰的聚葡萄糖醛酸作为未来将混合到生物墨水中的细胞包裹微胶囊的材料，并能够证明其有用性。有关这种未修饰的聚葡萄糖醛酸的结果在一次学术会议上公布，并提交给同行评审的学术期刊。除此之外，为了利用当前出行困难的情况，我们还开发了多项技术，作为明年起共同研究的基础，并发表了多篇论文。对于新的壳聚糖改性墨水材料，我们将进行3D生物打印以证明其有效性。已知该壳聚糖修饰物的细胞粘附性并不充分。我们旨在通过进行各种修改来改进这一点。