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Living functional hydrogels generated by bioorthogonal cross-linking reactions of azide-modified cells with alkyne-modified polymers

Research Project

Project/Area Number 15K13791
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Polymer/Textile materials
Research InstitutionKonan University

Principal Investigator

NAGAHAMA Koji  甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 准教授 (00551847)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsハイドロゲル / 細胞 / バイオマテリアル / 再生医療 / 高分子 / 機能性材料 / 刺激応答ゲル / 機能性ハイドロゲル / 細胞表面クリック反応 / 細胞機能利用
Outline of Final Research Achievements

In this study, we show a concept for utilizing cells and their functions from the viewpoint of materials science. In particular, we develop cell cross-linked living bulk hydrogels by bioorthogonal click cross-linking reactions of azide-modified mammalian cells with alkyne-modified biocompatible polymers. Importantly, we demonstrate the unique functionalities of the living hydrogels, originating from the basic functions of the cells incorporated in the living hydrogels as active cross-linking points. Moreover, we demonstrate potential application of the cell cross-linked hydrogels as injectable gels for tissue engineering. As this method can be applied to bacteria and viruses because their surfaces can be modified by metabolic glycoengineering, the findings of this study provide a promising route to the generation of living cell-based next-generation innovative materials, technologies, and medicines.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Discovery of a new function of curcumin which enhances its anticancer therapeutic potency2016

    • Author(s)
      K. Nagahama, T. Utsumi, T. Kumano, S. Maekawa, N. Oyama, J. Kawakami
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 30962-30962

    • DOI

      10.1038/srep30962

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 細胞を高分子で架橋したハイドロゲルの創製および細胞反応を利用したゲルの機能創発2017

    • Author(s)
      長濱宏治、武本紋佳
    • Organizer
      第27回バイオ・高分子シンポジウム
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      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞を高分子で架橋したハイドロゲルの創製および細胞反応を利用したゲルの機能創発2017

    • Author(s)
      長濱宏治、武本紋佳
    • Organizer
      第66回高分子討論会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞架橋ゲルの作製および細胞反応を活かしたゲルの機能 創発の試み ~“生きている”高機能材料の開発を目指して~2016

    • Author(s)
      武本紋佳、長濱宏治
    • Organizer
      第26回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
    • Year and Date
      2016-07-28
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] “Living” Smart Gels Made by Bioorthogonal Cross-Linking Reactions of Azide-Modified Cells with Alkyne-Modified Biocompatible Polymers2016

    • Author(s)
      A. Takemoto, K. Nagahama
    • Organizer
      23rd Polymer Networks Group Meeting
    • Place of Presentation
      KTH Royal Institute of Technology, Stockholm(Sweden)
    • Year and Date
      2016-06-19
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  • [Presentation] イオン結合と細胞膜アンカリングによる細胞架橋ゲルの作製2016

    • Author(s)
      武本紋佳、長濱宏治
    • Organizer
      第65回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2016-05-25
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  • [Presentation] 細胞架橋が型スマートゲルの創製および細胞反応を利用した機能創発2015

    • Author(s)
      武本紋佳、長濱宏治
    • Organizer
      第37回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      京都テルサ(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-11-09
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  • [Presentation] 細胞を架橋点とする“生きた”ゲルの創製と細胞反応を活かした機能創発2015

    • Author(s)
      武本紋佳、長濱宏治
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学川内キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-15
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  • [Presentation] 細胞を架橋点とする“生きた”スマートゲルの開発および細胞反応を利用した機能創発2015

    • Author(s)
      武本紋佳、長濱宏治
    • Organizer
      第25回バイオ・高分子シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都・目黒区)
    • Year and Date
      2015-07-23
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  • [Presentation] 細胞を架橋点とする新規スマートゲルの開発および細胞反応を利用した機能創発2015

    • Author(s)
      武本紋佳、長濱宏治
    • Organizer
      第61回高分子研究発表会(神戸)
    • Place of Presentation
      兵庫県民会館(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-07-17
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  • [Presentation] 細胞表面糖鎖修飾を利用した細胞架橋ゲルの開発とその機能探索2015

    • Author(s)
      武本紋佳、長濱宏治
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27
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  • [Remarks] 甲南大学フロンティアサイエンス学部ホームページ

    • URL

      http://www.konan-first.jp/database/search.php

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  • [Remarks] 甲南大学フロンティアサイエンス学部 教育・研究活動データベース検索

    • URL

      http://www.konan-first.jp/database/search.php

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  • [Remarks] 甲南大学フロンティアサイエンス学部 生命高分子科学研究室

    • URL

      http://www.pi.konan-u.ac.jp/nagahama

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  • [Remarks] 甲南大学フロンティアサイエンス学部 生命高分子科学研究室ホームページ

    • URL

      http://www.pi.konan-u.ac.jp/nagahama

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      2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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