控制三维组织体的杨氏模量的方法、三维组织体的制造方法以及三维组织体技术

本发明专利技术公开了一种在包含细胞和细胞外基质的三维组织体的制造中，通过调整片段化细胞外基质的平均直径来控制该三维组织体的杨氏模量的方法。模量的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制三维组织体的杨氏模量的方法、三维组织体的制造方法以及三维组织体


[0001]本专利技术涉及控制三维组织体的杨氏模量的方法、三维组织体的制造方法以及三维组织体。

技术介绍

[0002]近年来开发了在生物体外构建细胞的三维组织体的技术。在制作模仿了生物组织的组织体时，优选使用生物相容性高的支架材料。本专利技术者们至今为止提出了下述方法等：一种制造三维组织体的方法，其包含三维地配置由含有胶原的被膜被覆的细胞而形成三维组织体的工序(专利文献1)；一种三维组织体的制造方法，其包含：形成在细胞的表面形成有被膜的包覆细胞的工序；以及将包覆细胞三维地配置的工序；其中，包覆细胞的形成包含：使细胞浸渍于含有被膜成分的液体中的工序、以及利用透液性膜将经浸渍的细胞和含有被膜成分的液体分离的工序(专利文献2)。另外，本专利技术者们还提出了使用了经均质化的胶原的、胶原浓度比以往高的三维组织体的制作方法(专利文献3)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：国际公开第2015/072164号
[0006]专利文献2：国际公开第2016/027853号
[0007]专利文献3：国际公开第2018/143286号

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]然而，已知在实际的生物体内的组织中，生物体内的部位、或每个病变的组织的“硬度”不同。例如，已知癌组织具有比正常组织硬的倾向。由于该组织的硬度可能是产生脏器、病理状态的特征的一个原因，因此在制作模仿了生物组织的组织体时，再现其本来的硬度也很重要。
[0010]然而，至今为止，还没有有关参照所要再现的目标组织，将使用生物相容性高的支架材料制造的组织体的硬度调整为所希望的硬度的方法的报告。例如，已知有通过在聚丙烯酰胺凝胶中培养细胞来将细胞的生长环境控制得较硬的方法(R.W.Tilghman et al.,PLoS One,5(9)e12905(2010).)，但由于聚丙烯酰胺凝胶不是生物体中存在的物质，因此从生物组织的模仿的观点出发并不优选。
[0011]因此，本专利技术的一个方面的目的在于，提供一种在使用生物相容性高的支架材料制造的三维组织体中控制三维组织体的杨氏模量的方法。本专利技术的另一方面的目的在于，提供具有所期望的杨氏模量的三维组织体的制造方法。另外，本专利技术的另一方面的目的还在于，提供一种杨氏模量为20kPa以上的三维组织体。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本专利技术者们发现了，当对在水性介质中以相同浓度含有平均直径小的细胞外基质和平均直径大的细胞外基质的组合物进行比较时，含有平均直径小的细胞外基质的组合物显示出更高的杨氏模量。
[0014]因此，本专利技术涉及例如以下的各专利技术。
[0015]〔1〕一种方法，其通过调整细胞外基质的平均直径来控制包含细胞和细胞外基质的三维组织体的杨氏模量。
[0016]〔2〕根据〔1〕所述的方法，其中，上述细胞外基质为具有RGD序列的多肽。
[0017]〔3〕根据〔2〕所述的方法，其中，上述细胞外基质为与生物体内存在的分子为相同分子的生物亲和性材料。
[0018]〔4〕根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的方法，其中，上述细胞外基质包含外源性的片段化细胞外基质。
[0019]〔5〕根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的方法，其中，上述细胞外基质包含胶原。
[0020]〔6〕根据〔1〕～〔5〕中任一项所述的方法，其中，包含将上述细胞外基质的平均直径调整为20nm以上且1000nm以下的工序。
[0021]〔7〕根据〔1〕～〔6〕中任一项所述的方法，其中，包含将三维组织体调整为包含不同平均直径的片段化细胞外基质的工序。
[0022]〔8〕根据〔7〕所述的方法，其中，包含调整为平均直径为20nm以上且1000nm以下的细胞外基质和平均直径为1.5μm以上且8.5μm以下的细胞外基质的工序。
[0023]〔9〕根据〔8〕所述的方法，其中，以重量换算计，以1：100～100：1的比率使用平均直径为20nm以上且1000nm以下的细胞外基质和平均直径为1.5μm以上且8.5μm以下的细胞外基质。
[0024]〔10〕根据〔9〕所述的方法，其中，以重量换算计，与平均直径为1.5μm以上且8.5μm以下的细胞外基质相比，更多地使用平均直径为20nm以上且1000nm以下的细胞外基质。
[0025]〔11〕根据〔1〕～〔10〕中任一项所述的方法，其中，三维组织体的杨氏模量为20kPa～250kPa。
[0026]〔12〕一种三维组织体的制造方法，其包含：
[0027]准备参照三维组织体所希望的杨氏模量调整了平均直径的细胞外基质的工序，
[0028]在水性介质中将上述细胞外基质与细胞混合，得到细胞悬浮液的工序，以及
[0029]对上述细胞悬浮液进行孵育的工序。
[0030]〔13〕根据〔12〕所述的方法，其中，上述细胞外基质为具有RGD序列的多肽。
[0031]〔14〕根据〔13〕所述的方法，其中，上述细胞外基质为与生物体内存在的分子为相同分子的生物亲和性材料。
[0032]〔15〕根据〔12〕～〔14〕中任一项所述的方法，其中，上述细胞外基质包含外源性的片段化细胞外基质。
[0033]〔16〕根据〔12〕～〔15〕中任一项所述的方法，其中，上述细胞外基质包含胶原。
[0034]〔17〕根据〔12〕～〔16〕中任一项所述的方法，其中，上述调整了平均直径的细胞外基质包含平均直径为20nm以上且1000nm以下的细胞外基质。
[0035]〔18〕根据〔12〕～〔17〕中任一项所述的方法，其中，准备上述片段化细胞外基质的工序包含调整为三维组织体包含不同平均直径的片段化细胞外基质的工序。
[0036]〔19〕根据〔18〕所述的方法，其中，包含调整为三维组织体包含平均直径为20nm以上且1000nm以下的片段化细胞外基质和平均直径为1.5μm以上且8.5μm以下的片段化细胞外基质的工序。
[0037]〔20〕根据〔12〕～〔19〕中任一项所述的方法，其在得到上述细胞悬浮液的工序和对上述细胞悬浮液进行孵育的工序之间，进一步包含对上述细胞悬浮液施加外力而将上述细胞和上述细胞外基质聚集的工序。
[0038]〔21〕根据〔12〕～〔20〕中任一项所述的方法，其中，三维组织体的杨氏模量为20kPa～250kPa。
[0039]〔22〕一种三维组织体，其包含细胞和平均直径为20nm以上且1000nm以下的细胞外基质，
[0040]其中，在上述细胞之间配置有上述片段化细胞外基质，
[0041]上述细胞外基质为与生物体内存在的分子为相同分子的生物亲和性材料，
[0042]所述三维组织体的杨氏模量为20kPa以上。
[0043]〔23〕根据〔22〕所述的三维组织体，其中，上述细胞外基质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，其在包含细胞和细胞外基质的三维组织体的制造中，通过调整片段化细胞外基质的平均直径来控制所述三维组织体的杨氏模量。2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含调整所述片段化细胞外基质的含量的工序。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述片段化细胞外基质为具有RGD序列的多肽。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述片段化细胞外基质为与生物体内存在的分子为相同分子的生物亲和性材料。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其中，所述片段化细胞外基质包含胶原。6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其中，包含将所述片段化细胞外基质的平均直径调整为20nm以上且1000nm以下的工序。7.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其中，调整所述片段化细胞外基质的平均直径的工序包含调整为三维组织体包含不同平均直径的片段化细胞外基质的工序。8.根据权利要求7所述的方法，其进一步包含调整所述三维组织体中的所述不同平均直径的片段化细胞外基质的含量的工序。9.根据权利要求8所述的方法，其中，调整为所述三维组织体包含不同平均直径的片段化细胞外基质的工序、和调整所述三维组织体中的所述不同平均直径的片段化细胞外基质的含量的工序包含：通过增加平均直径小的片段化细胞外基质在三维组织体中的含量，使三维组织体的杨氏模量上升的工序、或者，通过减少平均直径小的片段化细胞外基质在三维组织体中的含量，使三维组织体的杨氏模量降低的工序。10.根据权利要求7～9中任一项所述的方法，其中，所述不同平均直径的片段化细胞外基质包含平均直径为1000nm以下的片段化细胞外基质和平均直径超过1000nm的片段化细胞外基质。11.根据权利要求7～9中任一项所述的方法，其中，所述不同平均直径的片段化细胞外基质包含平均直径为20nm以上且1000nm以下的片段化细胞外基质和平均直径为1.5μm以上且8.5μm以下的片段化细胞外基质。12.根据权利要求8～11中任一项所述的方法，其中，以重量换算计，以1：100～100：1的比率使用平均直径较小的片段化细胞外基质和平均直径较大的片段化细胞外基质。13.根据权利要求1～12中任一项所述的方法，其中，三维组织体的杨氏模量为20kPa～250kPa。14.一种三维组织体的制造方法，其包含：准备参照三维组织体所希望的杨氏模量调整了平均直径的片段化细胞外基质的工序，在水性介质中将所述细胞外基质与细胞混合，得到细胞悬浮液的工序，以及对所述细胞悬浮液进行孵育的工序。15.根据权利要求14所述的方法，其中，准备所述片段化细胞外基质的工序是准备参照三维组织体所希望的杨氏模量调整了平均直径及含量的片段化细胞外基质的工序。16.根据权利要求14或15所述的方法，其中，所述片段化细胞外基质为具有RGD序列的
多肽。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述片段化细胞外基质为与生物体内存在的分子为相同分子的生物亲和性材料。18.根据权利要求14...

【专利技术属性】
技术研发人员：松崎典弥，佐佐木尚子，北野史朗，入江新司，
申请(专利权)人：凸版印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：