破骨細胞培養系における非侵襲的細胞回収用装置の開発と応用

破骨细胞培养系统无创细胞采集装置的研制及应用

基本信息

批准号：
21659452
负责人：
穴田貴久
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21659452/
关键词：
破骨細胞培養装置

项目摘要

細胞凝集塊(スフェロイド)培養は、三次元的に細胞が増殖するため、通常行われる単層培養に比べ、より生体内環境に近い状態での培養が可能となる。肝細胞はスフェロイド培養により細胞活性の長期維持が可能になることが知られている。また、癌細胞をスフェロイド化することで単層培養よりも生体内環境に近い薬物代謝解析が可能になると言われている。細胞のスフェロイド培養は応用性が高く、今後、創薬や再生医療においてよりニーズが高くなると考えられるが、これまでスフェロイド培養には煩雑な操作や高度な技術が必要であった。そこで、我々は、再生医療や薬物代謝解析に応用可能なスフェロイド培養装置の開発を行っている。昨年度までに作製したスフェロイド培養装置は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)薄膜、アクリル板、ガラス板を材料としてたもので、細胞をこの装置へ播種するだけで大きさが均一なスフェロイドを大量に形成させることに成功した。この成果は、海外雑誌に受理されている(Sensors and Actuators B 2010,147,376)。本年度はさらに簡便に量産化可能な培養装置を開発することに成功した。これはPDMSだけ材料としており、より安価で簡便なスフェロイド培養が可能となった。この成果は第10回再生医療学会総会で報告している。この培養器にマクロファージRAW264.7細胞を播種し、破骨細胞誘導因子であるRANKLを添加すると培養器内に破骨細胞が形成することを確かめている。培養器に播種する細胞数を変化させることで形成する破骨細胞の大きさが変わることを見出した。また、本培養器を用いるとこれまでには困難であった破骨細胞の非侵襲的回収が可能であることがわかった。

在细胞聚集体（球体）培养中，细胞进行三维增殖，因此可以在比通常的单层培养更接近体内环境的条件下进行培养。众所周知，肝细胞的球体培养能够长期维持细胞活性。此外，据说通过将癌细胞形成球状体，可以比单层培养更接近体内环境来分析药物代谢。细胞球体培养具有很高的适用性，预计未来在药物发现和再生医学中的需求将越来越大，但迄今为止，球体培养需要复杂的操作和先进的技术。因此，我们正在开发一种可应用于再生医学和药物代谢分析的球体培养装置。去年开发的球体培养装置由聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄膜、丙烯酸板和玻璃板制成，只需将细胞接种到该装置中即可形成大量尺寸均匀的球体，非常成功。。该成果已被国外期刊接收（Sensors and Actuators B 2010,147,376）。今年，我们成功开发了一种可以更容易批量生产的培养装置。该方法仅使用 PDMS 作为材料，使球体培养更便宜、更容易。这些结果在再生医学学会第十届会员大会上报告。已经证实，当将巨噬细胞RAW264.7细胞接种到该培养容器中并添加破骨细胞诱导因子RANKL时，在培养容器内形成破骨细胞。我们发现，通过改变培养容器中接种的细胞数量，形成的破骨细胞的大小会发生变化。此外，人们发现，使用该培养箱，可以非侵入性地回收破骨细胞，这在以前是很困难的。