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Development of silk high performance scaffold inducing tissue regeneration

Research Project

Project/Area Number 19H04466
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 90120:Biomaterials-related
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

Tamada Yasushi  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (70370666)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 塩見 邦博  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (70324241)
小林 尚俊  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 上席研究員 (90354266)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Keywordsシルク / 再生医療 / スキャホールド / 表面分析 / 遺伝子組換えカイコ / 遺伝子組換え / 細胞評価 / 遺伝子組み換えカイコ
Outline of Research at the Start

本研究は、生体安全性が担保されているシルクを利用した組織再生誘導効果を発現する高機能組織再生スキャホールド(細胞足場)の創出を目的とする。シルク材料の組織再生誘導メカニズムを解明するために、種々作製条件を変えたシルク材料の表面解析を行うとともに、それらのシルク材料表面で培養した細胞の網羅的な遺伝子発現解析を行う。また、遺伝子組換えカイコ技術を利用して、シルクを基盤とする組織再生誘導機能を効果的に発現するスキャホールドの設計指針を得る。

Outline of Final Research Achievements

In order to elucidate the mechanism of tissue regeneration inducibility of silk fibroin (SF) substrate, surface analysis in liquid with a scanning probe microscope was performed, and it was clarified that the formation of a diffuse layer on the surface of the SF substrate in liquid is a factor for high cell mobility on SF substrate, which is thought to be related with tissue regeneration. For the purpose of adding cell proliferation function to SF substrate, functional SF fused an antagonist peptide sequence of cell growth factor with SF molecule was produced by transgenic silk moth technology, and it was confirmed that the obtained functional SF substrate has cell proliferation activity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

組織や器官の再生において細胞の足場となるスキャホールドの開発は再生医療において重要な課題となっている。生体安全性に優れたシルクから作製したスキャホールドが組織再生を誘導する可能性が見いだされているが、本研究成果により不明であったそのメカニズムの一端が明らかになり、さらに細胞増殖性機能を付加した機能性シルクスキャホールドの創出に成功したことから、再生医療の実現に向けての新しいスキャホールドの提案が可能となった。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Gelation mechanism of regenerated silk fibroin aqueous solution during storage2022

    • Author(s)
      Masaaki Aoki, Yasushi Tamada
    • Journal Title

      Journal of Silk Science and Technology, Japan

      Volume: 30

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fabrication of Regenerated Silk Fibroin and Characterization of the Fractions2021

    • Author(s)
      Masaaki Aoki, Yu Masuda, Kota Ishikawa, Yasushi Tamada
    • Journal Title

      Molecules

      Volume: 26 Issue: 20 Pages: 6317-6331

    • DOI

      10.3390/molecules26206317

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 処理条件によるシルクフィブロイン基材方面での細胞移動性の変化2021

    • Author(s)
      千原緋菜乃、関禎子、永野聖子、山崎智彦、玉田靖
    • Organizer
      2021年度繊維学会秋季大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] P7ペプチドを融合した遺伝子組換えシルクbFGF結合性と細胞増殖評価2021

    • Author(s)
      加藤陽、Dennis Burger, 塩見邦博、内野恵郎、山田信人、玉田靖
    • Organizer
      2021年度繊維学会年次大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] P7ペプチド導入シルクフィブロインスポンジの細胞培養評価2021

    • Author(s)
      馬淵春奈、加藤陽、Dennis Burger、玉田靖
    • Organizer
      第68回日本シルク学会研究発表会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] シルクフィブロン基材上での細胞移動挙動の要因検討2020

    • Author(s)
      千原緋菜乃、川久保彩夏、橋本朋子、玉田靖
    • Organizer
      2020年度繊維学会年次大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 調製法が異なるシルクフィブロイン基材上でのP19CL6細胞の自発拍動挙動2019

    • Author(s)
      川久保彩夏・小橋尚教・山岡哲二・小林尚俊・玉田靖
    • Organizer
      2019年度繊維学会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] シルク上でのiPS細胞の長期培養挙動2019

    • Author(s)
      白川美徳・山岡哲二・小林尚俊・玉田靖
    • Organizer
      2019年度繊維学会年次大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] P7ペプチド導入シルクフィブロインの評価2019

    • Author(s)
      加藤陽・Burger Dennis Eugen・塩見邦博・内野恵郞・玉田靖
    • Organizer
      第68回高分子討論会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Perspective of Silk Materials Medical Applications2019

    • Author(s)
      玉田靖
    • Organizer
      3rd Japan-China Textile & Composite Symposium
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 調製法が異なるシルクフィブロイン基材の表面物性と細胞培養2019

    • Author(s)
      川久保彩夏・小橋尚教・山岡哲二・小林尚俊・橋本朋子・寺田堂彦・玉田靖
    • Organizer
      繊維学会秋季研究発表会2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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