Research press release


Nature Materials

Sugar templates for vascular tissues

犠牲テンプレートとして糖ガラスを利用して培養組織中で血管網を形成する汎用的な高速鋳型法が、今週のNature Materials電子版に報告されている。この方法によって、生理的密度で機能を維持する培養組織足場のスケールアップが可能になるかもしれない。また、そのような足場材が治療用として用いられることになるかもしれない。

栄養と酸素を運び込み代謝副産物を運び出す血管網がないと、組織は機能を抑制する壊死性コアを迅速に形成する。しかし、実験室でかん流可能な3次元血管組織を構築するためには、複雑で時間のかかる手順が必要である。しかも、通常は使用できる材料と細胞の種類が限られる。Christopher Chenらは、グルコースとスクロースの混合物と3次元印刷を利用してガラス繊維のネットワークを作り、生細胞懸濁液とともに細胞外マトリックス中に入れた。研究者らは、マトリックスを架橋した後、細胞培地の中でガラス繊維を溶解させた。ガラス繊維がネットワークから流れ出すと管が残り、数分以内に血液をかん流させることができた。


A rapid and general moulding strategy that uses carbohydrate glass as a sacrificial template for the formation of vascular networks in engineered tissues is reported online this week in Nature Materials. The approach may enable the scaling up of engineered tissue scaffolds that maintain their function at physiological densities, and that may be used as therapeutic replacements.

Without vascular networks that can deliver nutrients and oxygen and remove metabolic byproducts, tissues quickly develop a necrotic core that suppresses their function. But constructing perfusable three-dimensional vascular tissues in the laboratory has only been possible through slow and complex procedures that are usually restricted in the types of materials and cells that can be used.

Using a mixture of glucose and sucrose, and taking advantage of three-dimensional printing, Christopher Chen and colleagues made a network of glass filaments and encased it with a suspension of living cells in their extracellular matrix. After crosslinking the matrix, the researchers dissolved the filaments in cell media. The filaments flowed out of the network leaving behind channels that could be perfused with blood within minutes.

The researchers also demonstrate that the approach is compatible with many types of cells, extracellular matrices and crosslinking strategies, and that it allows for independent control of the network geometry and cell type, both in the lining of the vascular channels and between them.

doi: 10.1038/nmat3357

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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