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Development of Biodegradable Adhesive Sheets with Anti-cancer Drug-releaseing Property

Research Project

Project/Area Number 20H02470
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

TAGUCHI Tetsushi  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, グループリーダー (70354264)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywords生体接着シート / 組織接着シート
Outline of Research at the Start

がん手術後の再発を防止するには、がん病巣摘出後に残存した腫瘍を完全に殺傷する必要がある。本研究では、肺がんに着目し、湿潤環境にある肺表面に接着して肺からの空気漏れを防止すると共に、残存腫瘍を完全に殺傷する生体組織接着シートを創出する。ゼラチンにアルキル基を導入した疎水化ゼラチンが湿潤環境で組織接着性を有する点に着目し、抗がん剤を導入したシートからの抗がん剤徐放性・細胞への影響を評価する。さらに、小動物がんモデルを用いたシートのがん殺傷効果をバイオイメージングにより定量的に評価する。

Outline of Final Research Achievements

Aiming to create a material that can be applied after surgery for pleural malignant mesothelioma, we focused on the fact that hydrophobically-modified Alaska pollock gelatin (hm-ApGltn) has excellent adhesiveness to wet tissue. We created a sheet that prevents cancer and prepared a sheet with anticancer function. Hm-ApGltn sheets could be prepared using electrospinning method. The burst strength of the sheet against porcine lung pleural tissue was significantly increased compared to the unmodified sheet. In addition, it degraded within 21 days without causing a strong inflammatory response in the subcutaneous dorsal region of rats. Furthermore, by combining the sheet with an anticancer drug or iron oxide nanoparticles, it was clarified that it has a function that enables sustained release of anticancer drugs and hyperthermia therapy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、肺がんの一つである胸膜悪性中皮腫に着目し、肺がん除去後の胸膜組織に接着すると共に抗がん機能を局所的に発現する機能を有する材料の基礎・基盤的評価を行った。疎水化タラゼラチンを用いて湿潤状態にあるブタ肺胸膜に対して優れた耐圧強度を示すシートの材料調製条件を明らかにできた点は、生体組織接着材料の設計指針の一つを示したと言え、学術的意義は大きい。さらに、化学療法あるいは温熱療法によりがん殺傷機能を有する抗がん剤あるいは酸化鉄ナノ粒子を複合化することに成功したことで、がん手術後の医療用材料として展開する可能性が見いだされた点は社会的意義が大きいと考えている。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (79 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (22 results) (of which Peer Reviewed: 22 results,  Open Access: 4 results) Presentation (50 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (7 results) (of which Overseas: 2 results)

  • [Journal Article] Enhanced burst strength of catechol groups-modified Alaska pollock-derived gelatin-based surgical adhesive2022

    • Author(s)
      Nagasaka Kazuhiro、Watanabe Shiharu、Ito Shima、Ichimaru Hiroaki、Nishiguchi Akihiro、Otsuka Hidenori、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 220 Pages: 112946-112946

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2022.112946

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    • Author(s)
      Ito Shima、Nishiguchi Akihiro、Ichimaru Hiroaki、Nagasaka Kazuhiro、Hirade Hiromi、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 149 Pages: 139-149

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2022.06.014

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    • Author(s)
      Yanagihara T, Maki N, Kawamura T, Kobayashi N, Kikuchi S, Goto Y, Ichimura H, Watanabe S, Taguchi T, Sato Y
    • Journal Title

      European Journal of Cardio-Thoracic Surgery

      Volume: 62 Issue: 5

    • DOI

      10.1093/ejcts/ezac497

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    • Author(s)
      Yanagihara Takahiro、Maki Naoki、Wijesinghe A.I.、Sato Shoko、Saeki Yusuke、Kitazawa Shinsuke、Yamaoka Masatoshi、Kobayashi Naohiro、Kikuchi Shinji、Goto Yukinobu、Ichimura Hideo、Watanabe Shiharu、Taguchi Tetsushi、Sato Yukio
    • Journal Title

      The Annals of Thoracic Surgery

      Volume: 113 Issue: 5 Pages: 1641-1647

    • DOI

      10.1016/j.athoracsur.2021.05.023

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    • Author(s)
      Nishiguchi Akihiro、Ichimaru Hiroaki、Ito Shima、Nagasaka Kazuhiro、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 146 Pages: 80-93

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2022.04.037

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    • Author(s)
      Nishiguchi Akihiro、Ito Shima、Nagasaka Kazuhiro、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      ACS Applied Bio Materials

      Volume: 5 Issue: 10 Pages: 4932-4941

    • DOI

      10.1021/acsabm.2c00640

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      Ichimaru Hiroaki、Mizuno Yosuke、Chen Xi、Nishiguchi Akihiro、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 9 Issue: 3 Pages: 861-873

    • DOI

      10.1039/d0bm01302a

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      Ichimaru Hiroaki、Taguchi Tetsushi
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      International Journal of Biological Macromolecules

      Volume: 172 Pages: 580-588

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2021.01.085

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      Ito Shima、Nishiguchi Akihiro、Sasaki Fumisato、Maeda Hidehito、Kabayama Masayuki、Ido Akio、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      Materials Science and Engineering: C

      Volume: 123 Pages: 111993-111993

    • DOI

      10.1016/j.msec.2021.111993

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      Nishiguchi Akihiro、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      Advanced Functional Materials

      Volume: 31 Issue: 30 Pages: 2100548-2100548

    • DOI

      10.1002/adfm.202100548

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    • Author(s)
      Mizuta Ryo、Mizuno Yosuke、Chen Xi、Kurihara Yukari、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      Acta Biomaterialia

      Volume: 121 Pages: 328-338

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2020.12.025

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  • [Journal Article] Enhanced skin adhesive property of electrospun α-cyclodextrin/nonanyl group-modified poly(vinyl alcohol) inclusion complex fiber sheet2021

    • Author(s)
      Chen Xi、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      RSC Advances

      Volume: 11 Issue: 15 Pages: 8759-8766

    • DOI

      10.1039/d1ra00422k

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  • [Journal Article] Enhanced skin adhesive property of α-cyclodextrin/nonanyl group-modified poly(vinyl alcohol) inclusion complex film2021

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      Chen Xi、Taguchi Tetsushi
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      Carbohydrate Polymers

      Volume: 263 Pages: 117993-117993

    • DOI

      10.1016/j.carbpol.2021.117993

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    • Author(s)
      Chen Xi、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 203 Pages: 111757-111757

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2021.111757

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      Nishiguchi Akihiro、Taguchi Tetsushi
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      Acta Biomaterialia

      Volume: 131 Pages: 211-221

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2021.06.033

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      Shusuke Masuda, Taku Suzuki, Shinsuke Shibata, Nobuko Moritoki, Yoshifumi Abe, Xi Chen, Yosuke Mizuno, Akihiro Nishiguchi, Hiroo Kimura, Noboru Matsumura, Takuji Iwamoto, Tetsushi Taguchi, Morio Matsumoto, Masaya Nakamura
    • Journal Title

      Plast Reconstr Surg

      Volume: 148 Issue: 5 Pages: 742e-752e

    • DOI

      10.1097/prs.0000000000008489

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      Mizuno Yosuke、Taguchi Tetsushi
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      ACS Biomaterials Science & Engineering

      Volume: 7 Issue: 10 Pages: 4991-4998

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.1c00734

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    • Author(s)
      Chen Xi、Nishiguchi Akihiro、Taguchi Tetsushi
    • Journal Title

      ACS Applied Bio Materials

      Volume: 3 Issue: 7 Pages: 4370-4379

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c00384

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      Mizuno Yosuke、Taguchi Tetsushi
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      ACS Applied Bio Materials

      Volume: 3 Issue: 9 Pages: 6204-6213

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c00737

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      Mizuno Yosuke、Taguchi Tetsushi
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      RSC Advances

      Volume: 10 Issue: 42 Pages: 24800-24807

    • DOI

      10.1039/d0ra03593a

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      Chen Xi、Taguchi Tetsushi
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      ACS Omega

      Volume: 5 Issue: 3 Pages: 1519-1527

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      10.1021/acsomega.9b03305

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      Mizuno Yosuke、Watanabe Shiharu、Taguchi Tetsushi
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      International Journal of Biological Macromolecules

      Volume: 163 Pages: 2365-2373

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2020.09.084

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      伊藤 椎真、西口 昭広、佐々木 文郷、前田 英仁、樺山 雅之、井戸 章 雄、田口 哲志
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      伊藤 椎真、西口 昭広、佐々木 文郷、前田 英仁、樺山 雅之、井戸 章 雄、田口 哲志
    • Organizer
      5th G’L’owing Polymer Symposium in KANTO
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    • Author(s)
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    • Organizer
      5th G’L’owing Polymer Symposium in KANTO
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      つくば医工連携フォーラム2022
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      伊藤椎真、西口昭広、佐々木文郷、前田英仁、樺山雅之、井戸章雄、田口哲志
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      つくば医工連携フォーラム2022
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      第70回高分子年次大会
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      第70回高分子年次大会
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      第59回日本接着学会年次大会
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      第70回高分子討論会
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      第70回高分子討論会
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      第43回日本バイオマテリアル学会大会/第8回アジアバイオマテリアル学会
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      伊藤椎真、西口昭広、佐々木文郷、前田英仁、樺山雅之、井戸章雄、田口哲志
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      田口哲志
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      物質・材料研究機構
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      特許
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      2020-110626
    • Filing Date
      2020
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    • Inventor(s)
      田口哲志
    • Industrial Property Rights Holder
      物質・材料研究機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-155069
    • Filing Date
      2020
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      田口哲志
    • Industrial Property Rights Holder
      物質・材料研究機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-218602
    • Filing Date
      2020
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      田口哲志
    • Industrial Property Rights Holder
      物質・材料研究機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2020-203085
    • Filing Date
      2020
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    • Inventor(s)
      田口哲志
    • Industrial Property Rights Holder
      物質・材料研究機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
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      田口哲志
    • Industrial Property Rights Holder
      物質・材料研究機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生体組織接着シート、生体組織補強材料キット、及び、生体組織接着シートの製造方法2020

    • Inventor(s)
      田口哲志
    • Industrial Property Rights Holder
      物質・材料研究機構
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2020
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    • Overseas

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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