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分解を自在に制御可能な刺激応答性分解ゲルによる三次元細胞組織体の構築

Research Project

Project/Area Number 18700426
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biomedical engineering/Biological material science
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

松崎 典弥  Osaka University, 大学院・工学研究科, 助教 (00419467)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Keywords再生医工学材料 / 高分子化学 / バイオマテリアル
Research Abstract

本研究では、再生医療において渇望されている三次元細胞組織体の構築に関する基礎研究を目的に設定した。研究代表者の松崎は、細胞が増殖する三次元足場材料の分解性を自在に制御することで、三次元組織体の独創的構築法を考案した。前年度は、ジスルフィド結合で架橋されたハイドロゲルを用いて三次元培養後、還元剤によりゲルのみを分解することで、細胞と細胞外マトリックスのみから構成されるセンチメートルオーダーの三次元組織体の構築を達成した。本年度は、細胞増殖因子を用いた組織化の最適化について検討し、また、配向三次元組織の構築を検討した。
テンプレートゲルでの三次元培養時に、線維芽細胞の増殖を促進する塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)やコラーゲン産生を促進するアスコルビン酸を培地に添加した。その結果、bFGFを添加すると細胞がゲル内部まで侵入し、より短期間で直径1cm、厚さ2mmの組織体が得られた。また、アスコルビン酸を添加することでコラーゲン産生量が増加し、安定な組織が得られることが分かった。さらに、筋組織のような配向三次元組織体の構築を目的とし、シリカクロスをテンプレートとした配向多孔空間を有するテンプレートゲルを作製した。このゲルをテンプレートとして細胞を三次元培養し、システインの添加によりゲルを分解したところ、細胞が配向した三次元組織体が得られた。細胞の配向が制御された三次元組織体の構築は世界で初めての成果である。
以上より、当該目標であった三次元組織体の構築が達成されただけでなく、配向組織体の構築にも成功し、当初の計画をはるかに超えた研究成果を得ることができた。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] The Construction of 3D-Engineered Tissues Composed of Cells and Extracellular Matrices by Hydrogel Template Approach2007

    • Author(s)
      M. Matsusaki, H. Yoshida and M. Akashi
    • Journal Title

      Biomaterials 28

      Pages: 2729-2737

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 血管網を有する三次元組織体の構築2007

    • Author(s)
      松崎典弥, 塩野裕之
    • Journal Title

      人工臓器 36

      Pages: 92-93

    • NAID

      10025703710

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 疾患刺激に応答して細胞増殖因子の徐放を制御する機能性パイオマテリアルの開発2007

    • Author(s)
      松崎典弥, 明石 満
    • Journal Title

      バイオインダストリー 24

      Pages: 56-63

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] バイオインスパイアードマテリアル2006

    • Author(s)
      松崎典弥, 明石 満
    • Journal Title

      材料の科学と工学 43巻・4号

      Pages: 156-161

    • NAID

      10024352071

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] The Construction of 3D-Engineered Tissues Composed of Cells and Extracellular Matrices by Hydrogel Template Approach

    • Author(s)
      Michiya Matsusaki, Hiroaki Yoshida, Mitsuru Akashi
    • Journal Title

      Biomaterials (in press)

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      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 配向性三次元空聞を有する刺激応答分解性生体適合性ハイドUゲルの創製と再生医療への応用2007

    • Author(s)
      松崎典弥, 吉田裕安材, 荏原充宏, 齋藤充弘, 澤 芳樹, 明石 満
    • Organizer
      第29回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • Year and Date
      2007-11-27
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  • [Presentation] 三次元配向組織構築のための配向制御空間を有するバイオマテリアルの創製2007

    • Author(s)
      吉田裕安材, 松崎典弥, 明石満
    • Organizer
      第29回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      千里ライフサイエンスセンター(大阪)
    • Year and Date
      2007-11-26
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  • [Presentation] 細胞の接着方向を制御する配向多孔構造を有した生分解性スキャブオルドの創製2007

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      吉田裕安材, 松崎典弥, 明石満
    • Organizer
      第56回高分子討論会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2007-09-21
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  • [Presentation] 三次元配向組織構築のための配向制御空間を有するバイオマテリアルの開発2007

    • Author(s)
      吉田裕安材, 松崎典弥, 明石満
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会 第2回関西若手研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2007-08-03
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  • [Presentation] 再生医療への応用を目的としたハイドロゲルテンプレート法による三次元組織体の構築2007

    • Author(s)
      吉田裕安材, 松崎典弥, 明石満
    • Organizer
      第53回高分子研究発表会
    • Place of Presentation
      兵庫県中央労働センター
    • Year and Date
      2007-07-20
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  • [Presentation] ジスルフィド架橋ゲルをテンプレートとした細胞と細胞外マリックスからなる三次元組織の作製2007

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      吉田裕安材, 松崎典弥, 明石満
    • Organizer
      第56回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2007-05-29
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  • [Book] 第13章 バイオインスパイアードゲルの再イ医療への応用, 医療用ゲルの最新技術と開発-バイオミメティックゲルの応用-2008

    • Author(s)
      松崎典弥, 吉田裕安材, 明石満
    • Total Pages
      14
    • Publisher
      シーエムシー出版
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  • [Book] 第8章 環境適合性高分子材料のこれから, 微生物由来ポリアミノ酸を用いた機能性材料の開発

    • Author(s)
      松崎典弥, 明石 満
    • Publisher
      シーエムシー出版
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      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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