Development of matrix metalloprotease-responsive smart scaffolds to control stem cells differentiation

Research Project

Project/Area Number	24K03289
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 90120:Biomaterials-related
Research Institution	National Institute for Materials Science
Principal Investigator	陳国平国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, グループリーダー (50357505)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	吉冨徹国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, 主幹研究員 (20585799) 川添直輝国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, 主席研究員 (90314848)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000) Fiscal Year 2026: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000) Fiscal Year 2025: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000) Fiscal Year 2024: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Keywords	足場材料 / 幹細胞分化 / 軟骨再生 / マトリックスメタロプロテアーゼ / 再生医療
Outline of Research at the Start	本研究では、軟骨組織を再生するマトリックスメタロプロテアーゼ応答型スマート足場材料を開発し、その効果を細胞培養実験及び動物実験で評価する。そのために、軟骨分化因子を内包したナノキャリアをMMP認識切断ペプチドリンカーで多孔質足場材料に結合することによって、スマート足場材料を作製する。本足材料で培養した間葉系幹細胞は十分な細胞数に達したところで、幹細胞によって産生されるMMPがトリガーとなり、軟骨分化因子は足場材料から供給され、軟骨分化が誘導される。このようにして、間葉系幹細胞の軟骨分化へのスイッチングは、増殖した幹細胞の数によって制御し、軟骨組織をより効率よく再生することができる。