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Development of absorbable silk fibroin-based sutures with anti-bacterial properties

Research Project

Project/Area Number 19K12803
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90120:Biomaterials-related
Research InstitutionShinshu University (2021-2022)
Nara Women's University (2019-2020)

Principal Investigator

Hashimoto Tomoko  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (10589930)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山岡 哲二  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (50243126)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsシルク縫合糸 / 吸収性 / 抗菌性 / 縫合糸 / 生分解 / 抗菌 / 生分解性 / シルク
Outline of Research at the Start

本課題では、緩やかな生分解に伴い抗菌性分子を徐放する生分解性シルク縫合糸の創出を目的とする。これまで、シルクのタンパク質二次構造を変化について検討しており、この技術を縫合糸へ適応し、シルク縫合糸に様々な生分解特性を付与する。さらに、手術部位感染の低減を目指し、抗菌スペクトルが広く安全性が高い抗菌性分子を縫合糸に固定化し、創部からの徐放を制御する。得られた知見より、「生分解性」と「抗菌性」を兼ね備えた縫合糸の創出につなげる。

Outline of Final Research Achievements

In this research, novel absorbable silk fibroin-based sutures w that slowly releases antibacterial molecules during biodegradation and absorption in the tissues. Furthermore, novel peptide-type antibacterial molecules were designed and synthesized.
By combination of autoclave (AC) treatments and immersion treatments in aqueous methanol solutions, silk suture showed slow biodegradation properties. Additionally, novel antibacterial molecules were immobilized on silk sutures by AC treatment without degradations and were slowly released from sutures under physiological conditions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本邦において2000年代に腸線製のカットグットの使用が禁止されて以降、使用されている吸収性縫合糸は全て合成由来である。また近年は、吸収性の有無によらず、新しい素材を使った縫合糸は世界的にも上市されていない。さらに、手術予後のSSI回避のためには、一定期間の抗張力維持と共に抗菌活性の維持が求められるものの、既存の抗菌剤コーティング生分解性縫合糸では、効果的なSSI回避が示されていない状況にある。このような動向の中、本研究で得られた糸の生分解・吸収のメカニズム、抗菌分子の徐放制御に関する知見は、学術的にも意義があり、また新しい製品の可能性として社会的意義をも有すると考えられる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 臨床における吸収性高分子バイオマテリアル2020

    • Author(s)
      橋本朋子、玉田靖、山岡哲二
    • Journal Title

      バイオマテリアル ー生体材料ー

      Volume: 38 Pages: 236-241

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 抗菌性ペプチド固定化シルクフィブロイン糸の創出2023

    • Author(s)
      杉本萌子、玉田靖、山岡哲二、大背戸豊、橋本朋子
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会関西ブロック第17回若手研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 新しい応用展開を目指した高機能化シルクの創出2022

    • Author(s)
      橋本朋子
    • Organizer
      日本家政学会 第49回被服材料部会夏季セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 抗菌性ペプチドの設計とシルクフィブロインへの固定化評価2022

    • Author(s)
      杉本萌子、玉田靖、山岡哲二、大背戸豊、橋本朋子
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] シルクフィブロインへの新規抗菌性ペプチド固定化評価2022

    • Author(s)
      杉本萌子、玉田靖、山岡哲二、大背戸豊、橋本朋子
    • Organizer
      第69回日本シルク学会研究発表会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 吸収性を示すシルクフィブロイン糸の機能性評価2022

    • Author(s)
      橋本朋子、森島知子 、山岡哲二、玉田靖
    • Organizer
      2022年 繊維学会秋季研究発表会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] シルクの魅力を活かしたバイオマテリアル研究2022

    • Author(s)
      橋本朋子
    • Organizer
      日本蚕糸学会 中部支部第77回・東海支部第73回 研究発表会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 新しい機能を有するシルク縫合糸の創出2021

    • Author(s)
      橋本朋子、亀田恒徳、黒子弘道、山岡哲二、玉田靖
    • Organizer
      2021年繊維学会秋季研究発表会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] シルク縫合糸への生分解性・抗菌性付与2019

    • Author(s)
      橋本朋子
    • Organizer
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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