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Study on in vivo ligamentization of decellularized tissue in knee anterior cruciate ligament reconstruction using large animal models

Research Project

Project/Area Number 17H02090
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Kiyotaka Iwasaki  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339691)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川村 公一  早稲田大学, 理工学術院総合研究所(理工学研究所), 客員上級研究員(研究院客員教授) (00091801)
伊藤 匡史  東京女子医科大学, 医学部, 助教 (10328429)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2018: ¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000)
Fiscal Year 2017: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywords脱細胞化組織 / 組織再生 / 膝前十字靭帯 / 膝前十字靭帯再建 / 生体内再生 / 組織再構築 / 脱細胞化 / 人工臓器学 / 生体医工学 / 生体材料学 / 脱細胞化生体由来組織 / 再生医工学 / 生体内リモデリング
Outline of Final Research Achievements

Throughout animal experiments of ovine anterior cruciate ligament reconstructions using bovine tendons which were decellularized and sterilized using the original methods, it was histologically revealed that the decellularized tendon were re-cellularized and collagen fibers of the decellularized tendon were regenerated in vivo. Moreover, mechanical strength of the decellularized tendons implanted for 1 year became higher compared with those for 3 months.
This study demonstrated that the decellularized tendon provided breakthrough features that the tissue was repopulated with own cells and the tissues were histologically and mechanically regenerated or so-called “remodeled”.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、大動物の膝前十字靭帯再建で、脱細胞化処理した腱に体内で自己細胞が浸潤し、組織再構築、いわゆる生体内リモデリングが起きることを定量的に明らかにした初めての研究である。脱細胞化腱は、生体内で再生するこれまでにない画期的治療機器になり得る。現在、膝前十字靭帯再建の治療に現在用いられている自家腱と比較して、患者自身の腱を採取する必要がなく低侵襲で、かつ、自家腱では成し得ない太い腱を使用することができる。さらに、自家腱に依存した治療における“自家腱の不足”という問題を解決し、再断裂や複合靭帯損傷等においても治療ができ、新たな治療の選択肢を提供する画期的医療技術となりうると考えらえる。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 2017

All Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results)

  • [Presentation] Study on the Effects of Aeration and Lyophilization on Sterile Residues and Sterile Secondary Products of Decellularized Tissue After Sterilization2019

    • Author(s)
      S.Imai, J. Hongxiao, M. Ito, A. Yasaka, M. Umezu, K. Iwasaki
    • Organizer
      17th International Conference on Biomedical Engineering
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 膝前十字靭帯再建に用いる生体由来 脱細胞化腱の開発2019

    • Author(s)
      岩﨑清隆
    • Organizer
      第17回医療機器フォーラム
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 膝前十字靭帯再建手術に用いる脱細胞グラフトの開発2019

    • Author(s)
      伊藤匡史, 岩﨑清隆, 岡崎賢, 梅津光生
    • Organizer
      ARIA 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 未来医療創造への挑戦:医工学研究の進展2019

    • Author(s)
      岩﨑清隆
    • Organizer
      第60回日本脈管学会総会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 医療機器開発, 効果的使用法の基盤となる非臨床試験の開発とTWIns共同大学院の取り組み2019

    • Author(s)
      岩﨑清隆
    • Organizer
      ARIA 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Evaluation of in vivo tissue regeneration of decellularized tendon in ovine anterior cruciate ligament reconstruction2019

    • Author(s)
      M Ito, K Iwasaki, Y Yagi, J. Hongxiao, K Okazaki, M Umezu
    • Organizer
      第10回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Evaluation of in vivo tissue regeneration of decellularized tendon in ovine anterior cruciate ligament reconstruction2019

    • Author(s)
      M Ito, K Iwasaki, Y Yagi, J. Hongxiao, K Okazaki, M Umezu
    • Organizer
      第92回日本整形外科学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒツジ膝前十字靭帯再建実験による脱細胞化腱の生体内組織再生の評価2018

    • Author(s)
      岩﨑清隆, 伊藤匡史, 奥田慶也, 岡村昭慶, 八木優大, 江虹暁, 井桝浩貴, 高野和也, 岡崎賢, 梅津光生
    • Organizer
      第45回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱細胞化腱を用いたヒツジ膝前十字靭帯再建実験による生体内組織再生に関する評価2018

    • Author(s)
      岩﨑清隆, 伊藤匡史, 奥田慶也, 岡村昭慶, 八木優大, 江虹暁, 井桝浩貴, 高野和也, 岡崎賢, 梅津光生
    • Organizer
      第56回日本人工臓器学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 膝前十字靭帯再建術に用いる異種生体組織由来クラフトの実用化への課題に関する研究―ラットでの移植実験―2018

    • Author(s)
      伊藤匡史, 岩﨑清隆, 梅津光生
    • Organizer
      第16回医療機器に関するレギュラトリーサイエンス研究会・日本生体医工学会専門別研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱細胞化組織を用いたヒツジ膝前十字靭帯再建後の膝関節安定性に関する研究2018

    • Author(s)
      江虹暁, 伊藤匡史, 奥田慶也, 岡村昭慶, 八木優大, 岡崎賢, 梅津光生, 岩﨑清隆
    • Organizer
      第41回日本バイオレオロジー学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱細胞化腱を用いたヒツジ膝前十字靭帯による生体内での細胞浸潤の評価2017

    • Author(s)
      岩﨑清隆,伊藤匡史,井枡浩貴,高野和也,岡村昭慶,奥田慶也,八木優大,吉本伸之,梅津光生
    • Organizer
      第32回日本整形外科学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ヒツジ膝前十字靭帯再建に3ヶ月使用した脱細胞化ウシ組織のコラーゲン線維の生体内リモデリングの解明に向けた研究2017

    • Author(s)
      奥田慶也,伊藤匡史,岡村昭慶,八木優大,梅津光生,加藤善治,岡崎賢,岩﨑清隆
    • Organizer
      第28回バイオフロンティア講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱細胞化組織を用いたヒツジ膝前十字靭帯再建実験による生体内での細胞浸潤に関する検討2017

    • Author(s)
      岩﨑清隆,伊藤匡史,井枡浩貴,高野和也,岡村昭慶,奥田慶也,八木優大,梅津光生
    • Organizer
      第40回日本バイオレオロジー学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱細胞化処理及び滅菌処理が組織のコラーゲンに及ぼす影響の検討2017

    • Author(s)
      奥田慶也,岡村昭慶,八木優大,軽部裕代,梅津光生,岩﨑清隆
    • Organizer
      第40回日本バイオレオロジー学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 脱細胞化処理溶液への浸透時間が脱細胞化腱と靭帯の力学特性に及ぼす影響検討2017

    • Author(s)
      八木優大,岡村昭慶,奥田慶也,梅津光生,岩﨑清隆
    • Organizer
      第40回日本バイオレオロジー学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 先進的医療機器開発の迅速化とリスクマネジメントを促進する非臨床評価法2017

    • Author(s)
      岩﨑清隆
    • Organizer
      第30回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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