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Biomaterials for preemptive treatments of fibrosis

Research Project

Project/Area Number 22K19925
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 InstitutionKonan University

Principal Investigator

NAGAHAMA KOJI  甲南大学, フロンティアサイエンス学部, 教授 (00551847)

Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords線維症 / 先制治療 / TGF-β1 / 線維芽細胞 / ハイドロゲル / PLGA-PEG-PLGA / LAPONITE / 線維化 / 皮膚 / バイオマテリアル
Outline of Research at the Start

本研究では、PLGA-PEG-PLGA/LAPONITE複合ゲルが線維化を防ぐ作用メカニズムの全容を、分子・細胞・組織レベルで解明する。また、複合ゲルが線維症先制治療バイオマテリアルとして、皮膚と骨格筋のほかに有効性を示す組織の全容を解明する。さらに、複合ゲルの組成を最適化する。以上を通して、複合ゲルを用いた線維症先制治療バイオマテリアルを開発し、本技術を線維症治療研究に提供することで、線維症治療の進展に貢献する。

Outline of Final Research Achievements

When a hydrogel composed of anionic nanoparticles LAPONITE and biodegradable polymer PLGA-PEG-PLGA is administered to an inflamed site, LAPONITE adsorbs cationic TGF-β1, concentrating it in the gel, and preventing it to transmit surrounding tissues. In addition to preventing diffusion, the PLGA-PEG-PLGA gel network acted as a physical barrier to prevent fibroblasts from entering the gel, suppressing fibroblast activation and preventing the onset of fibrosis. This gel is degradable and disappears after preventing fibrosis, so it does not interfere with tissue reconstruction, and the composite gel induces tissue regeneration. To date, there is no technology to induce skin regeneration without cell transplantation, and the composite gel is useful in developing skin regeneration technology.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の線維症研究では、線維化が起こった後にTGF-β1と線維芽細胞を薬剤で阻害する戦略が用いられている。これに対して、本研究で提案する『局所作用型バイオマテリアルを用いて、TGF-β1と線維芽細胞の時空間的配置を制御するマイルドな方法で、TGF-β1による線維芽細胞の活性化を慢性炎症部位局所的に防ぎ、副作用なしで線維化を未然に防ぐコンセプト』は世界初である。線維症発症の機構はすべての組織で共通しているため、複合ゲルは心臓、肝臓、腎臓などにも適用できると期待される。将来的に線維症先制治療技術を開発できれば、線維症関連分野の基礎および応用研究にパラダイムシフトをもたらす。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2022 Other

All Presentation (1 results) Remarks (3 results)

  • [Presentation] 線維化を防ぎ、再生を誘導する新奇ゲル材料の開発2022

    • Author(s)
      小野公佳、土出龍弥、吉信尚洋、西田ひなの、片山論陵、上田菜摘美、長濱宏治
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 甲南大学研究者情報

    • URL

      https://researchers.adm.konan-u.ac.jp/html/545_ja.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 甲南大学フロンティアサイエンス学部ホームページ 研究業績欄

    • URL

      https://researchers.adm.konan-u.ac.jp/first/first_ja.html#publications

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 生命高分子科学研究室ホームページ

    • URL

      https://www.konan-u.ac.jp/hp/nagahama/

    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-07-05   Modified: 2025-01-30  

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