Design of artificial niche derived from functional proteins

• Project/Area Number: 22700468
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biomedical engineering/Biological material science
• Research Institution: University of Toyama (2011-2012); Kyoto University (2010)
• Principal Investigator: NAKAJI-HIRABAYASHI Tadashi 富山大学, 先端ライフサイエンス拠点, 特命助教 (10543217)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2012: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2011: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2010: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: 人工臓器工学 / 再生医工学 / キメラタンパク質 / 幹細胞 / 人工ニッシェ / 細胞移植用材料 / パーキンソン病 / 幹細胞移植医療 / 分化誘導 / ドーパミン神経 / 再生医療 / キメラ蛋白質 / 移植用材料 / 幹細胞移植治療

Research Abstract

I have been carried out the research for designing novel functional hydrogel incorporated with proteins for the protection and differentiation of transplanted cells. This hydrogel overcome the problems of “cell death with receiving damage from inflammatory response and an absence of adhesive scaffold” and “the defection of ability for strictly regulating differentiation in the host tissue”. In this study, I designed a collagen-based hydrogel possessing an ability for protection of transplanted cells and a biodegradable microparticles for strictly regulating the differentiation into dopaminergic neuron

Research Products

• [Journal Article] In vivo study on the survival of neural stem cells transplanted into the rat brain with a collagen hydrogel that incorporates laminin-derived polypeptides (2013)
  • Author(s): Nakaji-Hirabayashi, T.; Kato, K.; Iwata, H.
  • Journal Title: Bioconjugate Chem, in press
• [Journal Article] Biodegradable microparticles for strictly regulating the release of neurotrophic factors (2013)
  • Author(s): Gujral, C.; Minagawa, Y.; Fujimoto, K.; Kitano, H.; Nakaji-Hirabayashi, T.
  • Journal Title: J. Control. Release Volume: 168 Pages: 307-316
• [Journal Article] Biodegradable microparticles for strictly regulating the release of neurotrophic factors. (2013)
  • Author(s): Gujral, C.; Minagawa, Y.; Fujimoto, K.; Kitano, H.; Nakaji-Hirabayashi, T.
  • Journal Title: J. Control. Release Volume: 168 Issue: 3 Pages: 307-316
  • DOI: 10.1016/j.jconrel.2013.03.031
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improvement of neural stem cell survival in collagen hydrogels by incorporating laminin-derived cell adhesive polypeptides (2012)
  • Author(s): Nakaji-Hirabayashi, T.; Kato, K.; Iwata, H.
  • Journal Title: Bioconjugate Chem Volume: 23 Pages: 212-221
• [Journal Article] Improvement of neural stem cell survival in collagen hydrogels by incorporating laminin-derived cell adhesive polypeptides (2012)
  • Author(s): T. Nakaji-Hirabayashi
  • Journal Title: Bioconjugate Chemistry Volume: 23 Issue: 2 Pages: 212-221
  • DOI: 10.1021/bc200481v
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高機能三次元マトリックス創製のための基材担持タンパク質スクリーニング (2012)
  • Author(s): 藤本くる美、北野博巳、中路 正
  • Organizer: 第1回日本バイオマテリアル学会北陸ブロック若手研究発表会
  • Place of Presentation: 金 沢迎賓館
  • Year and Date: 2012-12-25
• [Presentation] 細胞制御キメラタンパク質を利用したヒト人工多能性幹細胞のフィーダーフリー培養系の構築 (2012)
  • Author(s): 古川彩希、北野博巳、中路 正
  • Organizer: 第1回日本バイオマテリアル学会北陸ブロック若手研究発表会
  • Place of Presentation: 金 沢迎賓館
  • Year and Date: 2012-12-25
• [Presentation] Design of Hydrogel for Transplantation of Neural Stem/progenitor Cells (2012)
  • Author(s): Nakaji-Hirabayashi T
  • Organizer: The 2nd International Symposium on Cancer and Cancer Stem Cells Research in Toyama.University of Toyama
  • Place of Presentation: Toyama, Japan
  • Year and Date: 2012-02-28
• [Presentation] Design of hydrogel for transplantation of neural stem/progenitor cells (2012)
  • Author(s): T.Nakaji-Hirabayashi
  • Organizer: International Symposium on Cancer and Cancer Stem Cells Research in Toyama
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2012-02-28
• [Presentation] 幹細胞の機能制御を目的としたキメラタンパク質製生理活性材料の設計 (2012)
  • Author(s): 中路 正
  • Organizer: 医工学フォーラム-2011年度特別学術講演会-
  • Place of Presentation: 長石賞受賞講演、京都テクノパーク
  • Year and Date: 2012-02-22
• [Presentation] 神経幹/前駆細講演題目胞の移植に適応するハイドロゲル材料の設計 (2012)
  • Author(s): 中路 正、源 明 誠、北野博巳
  • Organizer: 第61回 高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] 移植神経幹/前講演題目駆細胞の神経分化制御のための高分子微粒子 (2012)
  • Author(s): グジュラル・チラグ、皆川雄太、北野博巳、中路 正
  • Organizer: 第61回 高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] グジュラル・チラグ、皆川雄太、藤本くる美、源明 誠、北野博巳移植幹細胞の機能制御のための高機能ハイドロゲルの設計 (2012)
  • Author(s): 中路 正
  • Organizer: 第41回 医用高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学
• [Presentation] Designing a novel system for strictly regulating the differentiation of transplanted neural stem/progenitor cells in the brain tissue (2012)
  • Author(s): Tadashi Nakaji-Hirabayashi, Chirag Gujral, Yuuta Minagawa, Hiromi Kitano
  • Organizer: The 3rdTERMIS World Congress
  • Place of Presentation: Vienna, Austria
• [Presentation] Biodegradable microparticles for regulating differentiation of neuralstem/progenitor cells for treatment of Parkinson's disease (2012)
  • Author(s): Chirag Gujral, Yuuta Minagawa, Kurumi Fujimoto, Hiromi Kitano, Tadashi Nakaji-Hirabayashi.
  • Organizer: Second Symposium on Innovative Polymers for Controlled Delivery
  • Place of Presentation: Suzhou, China
• [Presentation] グジュラル・チラグ、源明誠、北野博巳 幹細胞の機能制御を目指した三次元マトリックスの設計 (2012)
  • Author(s): 中路 正
  • Organizer: 第61回 高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
• [Presentation] キメラタンパク質固定基材上におけるヒト人工多能性幹細胞の未分化維持培養システムの構築 (2012)
  • Author(s): 古川彩希、北野博巳、中路 正
  • Organizer: 第61回 高分子学会北陸支部研究発表会
  • Place of Presentation: 福井大学
• [Presentation] 神経分化誘導マトリックス創製のための基材担持タンパク質のスクリーニング (2012)
  • Author(s): 藤本くる美、北野博巳、中路 正
  • Organizer: 第61回 高分子学会北陸支部研究発表 会
  • Place of Presentation: 福井大学
• [Presentation] 神経幹/前駆細講演題目胞の移植に適応するハイドロゲル材料の設計 (2012)
  • Author(s): ○中路 正、源明 誠、北野博巳
  • Organizer: 第61回 高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] 移植神経幹/前講演題目駆細胞の神経分化制御のための高分子微粒子 (2012)
  • Author(s): ○グジュラル・チラグ、皆川雄太、北野博巳、中路 正
  • Organizer: 第61回 高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
• [Presentation] Designing a novel system for strictly regulating the differentiation of transplanted neural stem/progenitor cells in the brain tissue (2012)
  • Author(s): Tadashi Nakaji-Hirabayashi, Chirag Gujral, Yuuta Minagawa, Hiromi Kitano
  • Organizer: The 3rd TERMIS World Congress
  • Place of Presentation: オーストリア，ウィーン
• [Presentation] Biodegradable microparticles for regulating differentiation of neural stem/progenitor cells for treatment of Parkinson’s disease (2012)
  • Author(s): Chirag Gujral, Yuuta Minagawa, Kurumi Fujimoto, Hiromi Kitano, Tadashi Nakaji-Hirabayashi
  • Organizer: Second Symposium on Innovative Polymers for Controlled Delivery
  • Place of Presentation: 中国，蘇州
• [Presentation] 幹細胞の機能制御を目指した三次元マトリックスの設計 (2012)
  • Author(s): ○中路 正，グジュラル・チラグ、源明誠、北野博巳
  • Organizer: 第61回 高分子討論会
  • Place of Presentation: 名古屋工業大学
• [Presentation] 幹細胞医療の実現に貢献するためのタンパク質複合化高分子材料の創製 (2012)
  • Author(s): 中路 正
  • Organizer: 第二回医薬・バイオ応用を目指した高分子ナノ構造研究会～ナノテクものづくり基盤技術研究会【バイオ・医療・医薬分野】～
  • Place of Presentation: 富山県工業技術センター
  • Invited
• [Presentation] 炎症反応を局所的に鎮静化させる作用時機規定型Interleukin-10の設計 (2011)
  • Author(s): 中路正
  • Organizer: 第33回日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: 京都テルサ
  • Year and Date: 2011-11-22
• [Presentation] 幹糊胞のin situ分化制御のための神経栄養因子キメラ蛋日質内包高分子微粒子 (2011)
  • Author(s): 皆川雄太, Chirag Gujral, 北野博巳, 中路正
  • Organizer: 第60回高分子北陸支部研究発表会
  • Place of Presentation: 金沢工業大学
  • Year and Date: 2011-11-20
• [Presentation] 神経幹前駆細胞からドーパミン産生細胞を効率よく誘導するための基材設計 (2011)
  • Author(s): 中路 正、加藤功一、岩田博夫
  • Organizer: 第60回 高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場
• [Presentation] 幹細胞のin situ分化制御のための神経栄養因子キメラ蛋白質内包高分子微粒子 (2011)
  • Author(s): 皆川 雄太、Chirag Gujral、北 野 博巳、中路 正
  • Organizer: 第60回 高分子北陸支部研究発表会
  • Place of Presentation: 金沢大学
• [Presentation] 炎症反応を局所的に鎮静化させる作用時機規定型Interleukin-10の設計 (2011)
  • Author(s): 中路 正、源 明 誠 、北 野 博巳
  • Organizer: 第33回 日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: 京 都テルサ
• [Presentation] 神経栄養因子固定培養基材を用いたドーパミン産生細胞への分化誘導 (2010)
  • Author(s): 中路正、加藤功一、岩田博夫
  • Organizer: 第32回 日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル広島(広島市)
  • Year and Date: 2010-11-30
• [Presentation] 細胞接着性キメラ蛋白質担持コラーゲンゲルによる移植神経幹細胞の生存率向上 (2010)
  • Author(s): 中路正、加藤功一、岩田博夫
  • Organizer: 第39回 医用高分子研究会シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京大学先端科学技術研究センター(東京都)
  • Year and Date: 2010-07-26
• [Presentation] 細胞接着性キメラ蛋白質担持コラーゲンゲルによる移植神経幹細胞の生存率向上 (2010)
  • Author(s): 中路 正、加藤功一、岩田博夫
  • Organizer: 第39回 医用高分子研究会シンポジウ ム
  • Place of Presentation: 東京大学
• [Presentation] 神経栄養因子固定培養基材を用いたドーパミン産生細胞への分化誘導 (2010)
  • Author(s): 中路 正、加藤功一、岩田博夫
  • Organizer: 第32回日本バイオマテリアル学会大会
  • Place of Presentation: グランドプリンスホテル広島
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www3.u-toyama.ac.jp/nakajilb/home.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 生理活性物質徐放制御組成物 (2012)
  • Inventor(s): 中路 正,北野博巳,Chirag Gujral
  • Industrial Property Rights Holder: 富山大学
  • Industrial Property Number: 2011-251957
  • Filing Date: 2012-11-09
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] 生理活性物質徐放制御組成物 (2012)
  • Inventor(s): 中路 正，北野博巳，Chirag Gujral
  • Industrial Property Rights Holder: 中路 正，北野博巳，Chirag Gujral
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Filing Date: 2012-11-09
  • Overseas
• [Patent(Industrial Property Rights)] ドーパミン産生神経の分化誘導用の細胞培養基材 (2011)
  • Inventor(s): 中路 正,加藤功一,岩田博夫
  • Industrial Property Rights Holder: 京都大学、日本製粉(株)
  • Patent Publication Number: 2012-246249
  • Filing Date: 2011-05-23
• [Patent(Industrial Property Rights)] ドーパミン産生神経の分化誘導用の細胞培養基材 (2011)
  • Inventor(s): 中路正, 加藤功一, 岩田博夫
  • Industrial Property Rights Holder: 日本製粉京都大学
  • Industrial Property Number: 2011-118849
  • Filing Date: 2011-05-11
• [Patent(Industrial Property Rights)] 生理活性物質徐放制御組成物 (2011)
  • Inventor(s): 中路正, 北野博巳, Chirag Gujral
  • Industrial Property Rights Holder: 富山大学
  • Industrial Property Number: 2011-251957
  • Filing Date: 2011-11-17