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欠損指再建のための生体骨模倣人工指骨の開発

Research Project

Project/Area Number 19656222
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Biofunction/Bioprocess
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

川上 幸衛  Kyushu University, 大学院・工学研究院, 教授 (70091345)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井嶋 博之  九州大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10274515)
境 慎司  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (20359938)
武井 孝之 (武井 孝行)  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (90468059)
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords生物・生体工学 / 再生医療 / 人工指骨 / ナノファイバー / ヒドロゲル / ティッシュエンジニアリング / ヒロドゲル / 生体材料 / 組織工学
Research Abstract

事故により指を切断するなどした患者に対して、本来の指骨に限りなく近い人工指骨構造体を適用できれば、彼らのクオリティーオブライフ向上のために有益であることは間違いない。また、このような指骨構造体を作製可能な技術を確立すれば、それを基盤として指骨以外の臓器の構築も可能となる可能性を有している。本研究では、ヒドロゲルの内部に血管構造体の鋳型となる血管構成細胞からなる構造体を作製した後に、エレクトロスピニング法を利用して、その周囲をシリカおよびコラーゲンのファイバーで覆うことで人工指骨の構築を目指している。
平成21年度はファイバーを巻き付ける基材として、前年度に開発に成功した細胞に穏和な酵素反応で架橋し、体温下でも溶解しないゼラチン誘導体を、実際にヒトに利用することを想定した検討を行い、機能性向上のための多糖との複合化を試みた。多糖にも酵素によって認識され、架橋される官能基を導入し、ゼラチン誘導体との混合溶液に対して酵素反応を行ったところ、動物細胞の生存を損なうことなく、ゼラチン誘導体と多糖誘導体が結合したハイブリッド材料を得ることができた。
この基材に巻き付けるシリカファイバーの高機能化に関しては、シリカ表面の疎水性をシランカップリング剤により制御することによって、タンパク質の吸着を向上させることに成功し、この技術を利用すれば生体への移植後の周囲組織との親和性をコントロールできることが分かった。
ゼラチン誘導体ゲルをターゲットとしてシリカファイバーをエレクトロスピニング法により形成させることにより、そのゲルの表面にファイバーを堆積させることが可能であった。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2010 2009 2007 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Control of Cellular Adhesiveness in an Alginate-based Hydrogel by Varying Peroxidase and H_2O_2 Concentrations during Gelation2010

    • Author(s)
      S.Sakai, K.Hirose, K.Moriyama, K.Kawakami
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia 6

      Pages: 1446-1452

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Injectable, In Situ Enzymatically Gellable, Gelatin Derivative for Drug Delivery and Tissue Engineering2009

    • Author(s)
      S.Sakai, K.Hirose, K.Taguchi, Y.Ogushi, K.Kawakami
    • Journal Title

      Biomaterials 30

      Pages: 3371-3377

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Injectable, In Situ Enzymatically Gellable, Gelatin Derivative for Drug Delivery and Tissue Engineering2009

    • Author(s)
      Shinji Sakai, et al.
    • Journal Title

      Biomaterials (in press)

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酵素で分解可能な酵素架橋性高分子の開発とその応用2009

    • Author(s)
      松山智洋, 境慎司, 武井孝行, 井嶋博之, 川上幸衛
    • Organizer
      第16回日本生物工学会九州支部大会
    • Place of Presentation
      福岡県飯塚市
    • Year and Date
      2009-12-05
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] ゼラチン・チラミンコンジュゲートの作製とその評価2009

    • Author(s)
      境慎司ら
    • Organizer
      化学工学会第74年会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(神奈川県)
    • Year and Date
      2009-03-20
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] コラーゲンゲル内における血管様構造体の構築2007

    • Author(s)
      山口 晋輔, ら
    • Organizer
      化学工学会第39回秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2007-09-14
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://sirius.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.seeds.kyushu-u.ac.jp/seeds/contents.php

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://sirius.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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