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Creation of endogenous stem cells imaging system by tissue engineering approach

Research Project

Project/Area Number 20K21889
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
Research InstitutionOsaka Dental University (2021-2022)
Kyoto University (2020)

Principal Investigator

Jo Jun-ichiro  大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (60511243)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田畑 泰彦  京都大学, 医生物学研究所, 教授 (50211371)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsイメージング / 体内幹細胞 / 組織工学 / モレキュラービーコン / 足場材料 / 3次元組織 / 細胞標識 / ナノ粒子 / プローブ
Outline of Research at the Start

本研究では、バイオマテリアルを用いて細胞の動態をコントロールする組織工学的アプローチを駆使して、体内幹細胞を体内で標識しイメージングするシステム(体内幹細胞イメージングシステム)の開発を目指す。①体内幹細胞を動員する技術、②動員された幹細胞を特異的に可視化するプローブを作製する技術、および③動員された体内幹細胞へプローブを標識する技術を並行して開発し、有機的に融合することで、本研究の目的を達成する。

Outline of Final Research Achievements

The ex vivo cell labeling method by the intracellular delivery of probe is effective in case to non-invasively evaluate the efficacy of regenerative therapy based on the cell transplantation from outside the body. However, it is impossible for this method to apply for the imaging of regenerative therapy by making use of endogenous stem cells. This study developed an “endogenous stem cells imaging system” to label and visualize the endogenous stem cells in the body by combining technologies of scaffold to recruit endogenous stem cells, probe preparation to visualize recruited cells, and system to label stem cells in the body.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

体内幹細胞イメージングシステムは、再生医療の1つのアプローチである体内再生誘導に対するイメージング技術となり、戦略的な再生医療創出に貢献できる。一方、組織再生は、複数種の細胞と細胞周辺環境との相互作用が織りなす複雑な現象である。この点で、体内幹細胞イメージングシステムは、組織再生を理解するための基盤ともなり得る。したがって、本研究で開発した体内幹細胞イメージングシステムは、組織再生学術の体系を大きく変革する可能性を秘めている。

Report

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

    (10 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] A Reverse Transfection System with Cationized Gelatin Nanospheres Incorporating Molecular Beacon as a Tool to Visualize Cell Function2023

    • Author(s)
      Yang W., Jo J. Tabata Y.
    • Journal Title

      ACS Applied Bio Materials

      Volume: - Issue: 9 Pages: 3363-3375

    • DOI

      10.1021/acsabm.2c00944

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] モレキュラービーコンを用いた細胞機能イメージング技術の開発と3次元細胞集合体への応用2022

    • Author(s)
      城潤一郎、村田勇樹、田畑泰彦
    • Journal Title

      バイオマテリアル-生体材料-

      Volume: 40(4) Pages: 300-305

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Visualization of apoptosis in three-dimensional cell aggregates based on molecular beacon imaging2021

    • Author(s)
      Murata Yuki、Jo Jun-ichiro、Tabata Yasuhiko
    • Journal Title

      Tissue Engineering Part C: Methods

      Volume: -- Issue: 4 Pages: 264-275

    • DOI

      10.1089/ten.tec.2020.0338

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of a novel cell labelling method by the substrate-mediated intracellular delivery of molecular beacon.2022

    • Author(s)
      Jo J., Murata Y., Tabata Y.
    • Organizer
      International Dental Material Congress (IDMC) 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design of reverse transfection system with cationized gelatin nanospheres incorporating molecular beacon to visualize cell functions.2022

    • Author(s)
      Yang W., Jo J, Tabata Y.
    • Organizer
      2022KIPS 若手高分子シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 細胞機能可視化のためのモレキュラービーコンの細胞内徐放とリバーストランスフェクションの組み合わせ2022

    • Author(s)
      Wenxuan Yang,城潤一郎,田畑泰彦.
    • Organizer
      第38回日本DDS学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] モレキュラービーコンを用いた細胞機能イメージング技術の開発2021

    • Author(s)
      城潤一郎、村田勇樹、田畑泰彦
    • Organizer
      第38回医用高分子研究会講座
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 近未来歯科細胞医療を支える細胞機能イメージング技術の開発2021

    • Author(s)
      城潤一郎
    • Organizer
      日本歯科理工学会近畿・中四国地方会令和3年度冬期セミナー
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] A reverse transfection system of cationized gelatin nanospheres incorporating molecular beacon for visualization of cell functions2021

    • Author(s)
      Yang W., Jo J,, Tabata Y.
    • Organizer
      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
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 細胞機能イメージングに必要なドラッグデリバリーシステムの開発2020

    • Author(s)
      城潤一郎、村田勇樹、田畑泰彦
    • Organizer
      第69回高分子討論会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-08-03   Modified: 2024-01-30  

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