Yokohama National University, Faculty of Engineering
(Bio Microsystem lab)

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● Tissue engineering


Hair research

 

マイクロ流体デバイスを用いた毛包原基の大量調製
研究目的
 毛髪の再生医療は、男性型脱毛症に対する画期的な治療法として注目されている。この治療法では、患者本人の毛包を少数取り出して毛包幹細胞を分離した後、生体外で増殖させて移植組織を作製し、脱毛部に移植することで毛髪を再生させる。この一連のプロセスにおいて、どのような移植組織を作製するかは、移植後に効率よく発毛させるために重要である。これまでの研究では、毛包の発生プロセスで生じる毛包原基と呼ばれる構造体を作製することが、マウス実験ではあるが高効率に毛髪再生させるのに有用であることが報告されている。しかし、臨床では患者一人当たり数千個の移植組織が必要であるため、毛包原基の作製プロセスはスケールアップが可能な方法でなければならない。 本研究では、マイクロ流体デバイスを用いて細胞包埋マイクロゲルを作製する手法を確立し、コラーゲンゲル収縮により高密度化した移植組織を大量調整する技術の開発に取り組んだ。
研究内容

 マウス胎児皮膚から採取した上皮系および間葉系細胞をそれぞれコラーゲンゲルに懸濁し、シースフロー型のマイクロ流体デバイスによるヤヌス型の液滴形成により、毛包原基様構造を作製した。これを培養液に懸濁し、3日間浮遊培養すると大きく収縮し、培養3日目には10分の1のサイズになったことから、細胞およびコラーゲンが高密度化された組織を形成した。これをヌードマウス皮下に移植し、3週間後の発毛本数を評価すると、本手法で作製した毛包原基は、細胞のみを用いる従来法(T. Kageyama et al. Biomaterials, 2018)と比較して発毛本数が2倍以上増加した。さらに、マイクロ流体デバイスを用いることで作製効率が325個/分に向上、つまり治療に必要な5000個の毛包原基を15分で大量調製可能になった。以上、本手法は、毛髪再生医療のための移植組織の調製法として、有用であることが示された。


図1 マイクロ流体デバイスを用いた毛包原基の大量調製

[参考資料]
 

 

 

 

● Vascular
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● Hair
● Pacnreas
● Bone
● MEMS
● Surface modification
● Lab on a chip
● Microbe
 
 
 

 
Fukuda Lab, Faculty of Engineering, Yokohama National University