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Development of Cardiac Patch of Silk Fibroin Controlled The Bioabsorbable Property

Research Project

Project/Area Number 25620169
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Polymer/Textile materials
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

Asakura Tetsuo  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (30139208)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords高分子材料 / 医療用パッチ / 絹 / ポリウレタン / エレクトロスピニング / トランスジェニック高機能化絹 / 医薬用パッチ
Outline of Final Research Achievements

Several kinds of functional silk fibroins containing the amino acid sequences suitable for biomaterials were produced by transgenic silkworms. The composite materials with these silk fibroins and segmented polyurethane were prepared with electrospinning technique. The cardiac patch and artificial vascular grafts with very small diameter were developed. Animal implantation experiments using these composite materials showed these materials have excellent operability for implantation and excellent properties for the purpose.

Report

(4 results)
  • 2015 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2014 Research-status Report
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (106 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (25 results) (of which Peer Reviewed: 21 results,  Acknowledgement Compliant: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (74 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 8 results) Book (4 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Rapid endothelialization and thin luminal layers in vascular grafts using silk fibroin2016

    • Author(s)
      Yamamoto, S., Okamoto, H., Haga, M., Shigematsu, K., Miyata, T., Watanabe, T., Ogawa, Y., Takagib, Y., Asakura, T.
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry B

      Volume: 4 Issue: 5 Pages: 938-946

    • DOI

      10.1039/c5tb02528a

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Intermolecular Packing in B. mori Silk Fibroin: Multinuclear NMR Study of the Model Peptide (Ala-Gly)15 Defines a Heterogeneous Antiparallel Antipolar Mode of Assembly in the Silk II Form2015

    • Author(s)
      Asakura, T., Ohata, T., Kametani S., Okushita, K., Yazawa, K., Nishiyama, Y., Nishimura, K., Aoki, A., Suzuki, F., Kaji, H., Anne S. Ulrich, and Mike P. Williamson
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Issue: 1 Pages: 28-36

    • DOI

      10.1021/ma502191g

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      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Analysis of the Structure of Bombyx mori Silk Fibroin by NMR2015

    • Author(s)
      Asakura, T., Okushita, K., Mike P. Williamson
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Issue: 8 Pages: 2345-2357

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b00160

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    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of fibroin sponge coating on in vivo performance of knitted silk small diameter vascular grafts2015

    • Author(s)
      Fukayama, T., Ozai, Y., Shimokawadoko, H., Derya Aytemiz, Tanaka, R., Machida, N., Asakura, T.
    • Journal Title

      Organogenesis

      Volume: 11 Issue: 3 Pages: 137-151

    • DOI

      10.1080/15476278.2015.1093268

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  • [Journal Article] Introduction of VEGF or RGD sequences improves revascularization properties of Bombyx mori silk fibroin produced by transgenic silkworm2015

    • Author(s)
      Saotome T., Hayashi H., Tanaka R., Kinugasa A., Uesugi S., Tatematsu K., Sezutsu H., Kuwabarae N., Asakura T.
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry B

      Volume: 3 Issue: 35 Pages: 7109-7116

    • DOI

      10.1039/c5tb00939a

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  • [Journal Article] Stretching-Induced Conformational Transition of the Crystalline and Noncrystalline Domains of 13C-Labeled Bombyx mori Silk Fibroin Monitored by Solid State NMR2015

    • Author(s)
      Asakura, T., Sato, Y., Aoki, A.
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Issue: 16 Pages: 5761-5769

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01365

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  • [Journal Article] Structural Transition of <i>Bombyx mori</i> Liquid Silk Studied with Vibrational Circular Dichroism Spectroscopy2015

    • Author(s)
      Morisaku, T., Arai, S., Konno, K., Suzuki, Y., Asakura, T., Yui, H.
    • Journal Title

      Analytical Sciences

      Volume: 31 Issue: 8 Pages: 763-768

    • DOI

      10.2116/analsci.31.763

    • NAID

      130005092113

    • ISSN
      0910-6340, 1348-2246
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  • [Journal Article] Structural Determination of the Tandem Repeat Motif in Samia cynthia ricini Liquid Silk by Solution NMR2015

    • Author(s)
      Suzuki, Y, Kawanishi, S., Yamazaki, T., Aoki, A., Saito, H., Asakura, T.
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Issue: 18 Pages: 6574-6579

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01717

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  • [Journal Article] Conformation of Crystalline and Noncrystalline Domains of [3-13C]Ala-, [3-13C]Ser-, and [3-13C]Tyr-Bombyx mori Silk Fibroin in a Hydrated State Studied with 13C DD/MAS NMR2015

    • Author(s)
      Asakura, T.,Isobe, K., Aoki, A., Kametani, S.
    • Journal Title

      Macromolecules

      Volume: 48 Issue: 22 Pages: 8062-8069

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b02098

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  • [Journal Article] 縫合糸2015

    • Author(s)
      保科保志,朝倉哲郎
    • Journal Title

      工業材料, 日刊工業出版プロダクション

      Volume: 63 Pages: 25-28

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  • [Journal Article] Biological reaction to small-diameter vascular grafts made of silk fibroin implanted in the abdominal aortae of rats2015

    • Author(s)
      Fukayama, T.; Takagi, K.; Tanaka, R.; Hatakeyama, Y.; Derya Aytemiz, Suzuki, Y.; Asakura, T.
    • Journal Title

      Annals of vascular surgery

      Volume: 29 Pages: 341-352

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  • [Journal Article] 絹の構造・物性と再生医療材料への応用(上)家蚕絹の構造2015

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Journal Title

      加工技術

      Volume: 50 Pages: 147-153

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  • [Journal Article] 絹の構造・物性と再生医療材料への応用(下)絹の再生医療への応用2015

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Journal Title

      加工技術

      Volume: 50 Pages: 215-222

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  • [Journal Article] シルクフィブロインを基盤とした組織工学材料への応用2014

    • Author(s)
      中澤靖元, 朝倉哲郎
    • Journal Title

      日本シルク学会誌

      Volume: 22 Pages: 23-29

    • NAID

      130005063971

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  • [Journal Article] In vitro and in vivo Evaluation of Hemocompatibility of Silk Fibroin Based Artificial Vascular Grafts2014

    • Author(s)
      Derya Aytemiz, Suzuki, Y., Shindo, T., Saotome, T., Tanaka, R., Asakura, T.
    • Journal Title

      International Journal of Chemistry

      Volume: 6 Issue: 2 Pages: 1-14

    • DOI

      10.5539/ijc.v6n2p1

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  • [Journal Article] シルクナノファイバーを用いた小口径人工血管の開発2014

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Journal Title

      WEB Journal 2014年不織布増刊号

      Volume: 151 Pages: 8-10

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  • [Journal Article] Recombinant silk fibroin incorporated celladhesive sequences produced by transgenic silkworm as a possible candidate for use in vascular graft2014

    • Author(s)
      Asakura, T., Isozaki, M., Saotome, T., Tatematsu, K., Sezutsu, H., Kuwabara, N., Nakazawa, Y.
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry B

      Volume: 2 Issue: 42 Pages: 7375-7383

    • DOI

      10.1039/c4tb01301h

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  • [Journal Article] 組紐製小口径絹人工血管の作製とイヌ腹部大動脈移植による評価2014

    • Author(s)
      早乙女俊樹, 山本諭, 上杉昭二, 衣笠純, 岡本宏之, 朝倉哲郎
    • Journal Title

      繊維学会誌

      Volume: 70 Pages: 281-287

    • NAID

      130004704164

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  • [Journal Article] Small-diameter knitted silk vascular grafts (3mm diameter) with a double-raschel knitted silk tube coated with silk fibroin sponge2013

    • Author(s)
      Derya Aytemiz; Sakiyama, W.; Suzuki, Y.; Nakaizumi, N.; Tanaka, R.; Ogawa, Y.; Takagi, Y.; Nakazawa, Y.; Asakura, T.
    • Journal Title

      Advanced Healthcare Materials

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: 361-368

    • DOI

      10.1002/adhm.201200227

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  • [Journal Article] Silk fibroin-based scaffolds for bone regeneration2013

    • Author(s)
      Kuboyama N, Kiba H, Arai K, Uchida R, Tanimoto Y, Bhawal UK, Abiko Y, Miyamoto S, Knight D, Asakura T, Nishiyama N.
    • Journal Title

      J Biomed Mater Res B Appl Biomater

      Volume: Vol.101 Issue: 2 Pages: 295-302

    • DOI

      10.1002/jbm.b.32839

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  • [Journal Article] エレクトロスピニング法による絹/ポリウレタン小口径人工血管の開発2013

    • Author(s)
      鈴木悠;中澤靖元;デルヤ・アイテミズ;小松珠実;宮崎京子;山崎静夫;朝倉哲郎
    • Journal Title

      成形加工

      Volume: 25 Pages: 181-187

    • NAID

      130004685288

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  • [Journal Article] Bombyx mori silk fibroin scaffolds for bone regeneration studied by bone differentiation experiment.2013

    • Author(s)
      Miyamoto S
    • Journal Title

      J Biosci Bioeng

      Volume: S1389-1723 Issue: 5 Pages: 472-472

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2012.11.021

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  • [Journal Article] Synthesis and Characterization of Water-Soluble Silk Peptides and Recombinant Silk Protein Containing Polyalanine, the Integrin Binding Site, and Two Glutamic Acids at Each Terminal Site as a Possible Candidate for Use in Bone Repair Materials2013

    • Author(s)
      Asakura, T., Suzuki, Y., Nagano, A., Knight, D.P., Kamiya, M., Demura, M.
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 14 Issue: 10 Pages: 3731-3741

    • DOI

      10.1021/bm401118m

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  • [Journal Article] Elucidating silk structure using solid-state NMR2013

    • Author(s)
      Asakura, T.;Suzuki, Y.;Nakazawa, Y.;Holland.G.P.;Yargar.J.L.
    • Journal Title

      Soft Matter

      Volume: 9 Issue: 48 Pages: 11440-11450

    • DOI

      10.1039/c3sm52187g

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  • [Journal Article] Colored Fluorescent Silk Made by Transgenic Silkworms2013

    • Author(s)
      Iizuka,T.; Asakura, T.; Nakazawa, Y.; et al.
    • Journal Title

      Adv. Functional Mater.

      Volume: 23 Issue: 42 Pages: 5232-5239

    • DOI

      10.1002/adfm.201300365

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  • [Presentation] Structure of Bombyx mori silk fibroin studied with NMR2015

    • Author(s)
      Keiko Okushita, Tetsuo Asakura
    • Organizer
      Pacifichem
    • Place of Presentation
      the Convention Center(Hawaii, USA)
    • Year and Date
      2015-12-17
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improvement of Bombyx mori silk fibroin membranes with glycerin and NMR characterization2015

    • Author(s)
      Masanori Endo ,Misaki Hirayama, Hiroaki Arai, Tetsuo Asakura
    • Organizer
      Pacifichem
    • Place of Presentation
      the Convention Center(Hawaii, USA)
    • Year and Date
      2015-12-17
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Structure of Samia cynthia ricini silk fibroin with polyalanine sequences studied by solution and solid state NMR2015

    • Author(s)
      Yu Suzuki, Shuto Kawanishi, Akihiro Aoki, Hitoshi Saito, Tetsuo Asakura
    • Organizer
      Pacifichem
    • Place of Presentation
      the Convention Center(Hawaii, USA)
    • Year and Date
      2015-12-16
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  • [Presentation] From Structural Analysis of Polymers with NMR to Development of Silk Vascular Graft2015

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      第54回NMR討論会
    • Place of Presentation
      千葉工業大学 津田沼キャンパス(千葉県習志野市)
    • Year and Date
      2015-11-07
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    • Invited
  • [Presentation] 延伸ならびに水和に伴う13Cラベル家蚕絹の構造転移に関する固体NMR研究2015

    • Author(s)
      亀谷俊輔、青木昭宏、佐藤佑哉、磯部洸太郎、朝倉哲郎
    • Organizer
      第54回NMR討論会
    • Place of Presentation
      千葉工業大学 津田沼キャンパス(千葉県習志野市)
    • Year and Date
      2015-11-06
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  • [Presentation] 絹の素晴らしい構造とそれを生かした絹人工血管の開発2015

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      第5回CSJ化学フェスタ2015
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-10-13
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    • Invited
  • [Presentation] 家蚕絹フィブロイン(Silk II 型)のラメラ構造に関する固体NMR 解析2015

    • Author(s)
      亀谷俊輔、青木昭宏、志津功將、鈴木不律、梶弘典、朝倉哲郎
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-17
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  • [Presentation] 家蚕絹ー水系における水のダイナミクス:重水素T1-T2 相関測定2015

    • Author(s)
      平沖敏文、大窪貴洋、Gregory S. Boutis、朝倉哲郎
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-16
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  • [Presentation] アラニン連鎖領域を有するエリ蚕絹フィブロインの溶液NMR構造解析2015

    • Author(s)
      鈴木悠、河西秀和、青木昭宏、齊藤準、朝倉哲郎
    • Organizer
      第64回高分子討論会
    • Place of Presentation
      東北大学 川内キャンパス(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2015-09-15
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  • [Presentation] Structure of Bombyx mori silk fibroin determined with NMR2015

    • Author(s)
      K. Okushita, T. Asakura
    • Organizer
      9th European Solid Mechanics Conference (ESMC2015)
    • Place of Presentation
      the Carlos III University of Madrid(Madrid, SPAIN)
    • Year and Date
      2015-07-09
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  • [Presentation] トランスジェニック絹フィブロインを用いた組紐製小口径人工血管の開発2015

    • Author(s)
      早乙女俊樹、林春樹、衣笠純、上杉昭二、深山俊治、小材祐介、丹野耕作、田中綾、瀬筒秀樹、桑原信夫、朝倉哲郎
    • Organizer
      平成27年度繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-11
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  • [Presentation] アラニン連鎖領域を有するエリ蚕絹フィブロインの構造に関する溶液および固体NMR研究2015

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      鈴木悠、齊藤準、河西秀和、青木昭宏、朝倉哲郎
    • Organizer
      平成27年度繊維学会年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-11
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  • [Presentation] 絹の構造特性と再生医療材料への応用2015

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      プラスチック成形加工学会第26回年次大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-04
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  • [Presentation] 小口径絹フィブロイン人工血管の移植に関する検討2015

    • Author(s)
      芳賀真, 朝倉哲郎他
    • Organizer
      第43回日本血管外科学会総会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2015-06-03
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  • [Presentation] 超高速1HMAS固体高分解能NMR法による棒状高分子の固体構造の研究2015

    • Author(s)
      平沖敏文、小林哲雄、矢澤 宏次、西山裕介、朝倉哲郎、西村勝之、吉田嘉晃、馬渡康輝、田畑昌祥
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-28
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  • [Presentation] シルクの固体NMR構造解析と再生医療材料への応用2015

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27
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  • [Presentation] アラニン連鎖領域を有するエリ蚕絹フィブロインの構造に関する溶液および固体NMR研究2015

    • Author(s)
      鈴木悠、河西秀和、齊藤準、青木昭宏、鈴木不律、梶弘典、朝倉哲郎
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-05-27
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  • [Presentation] トランスジェニック絹フィブロインを用いた小口径人工血管の作製とラット移植評価2015

    • Author(s)
      早乙女俊樹、林春樹、上杉昭二、衣笠純、深山俊治、小材祐介、丹野耕作、田中綾、瀬筒秀樹、桑原信夫、朝倉哲郎
    • Organizer
      第64回高分子学会年次大会
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      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
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      2015-05-27
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      第64回高分子学会年次大会
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      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
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      2015-05-27
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      第64回高分子学会年次大会
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      札幌コンベンションセンター(北海道札幌市)
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      2015-05-27
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      理化学研究所 横浜キャンパス(神奈川県横浜市)
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      朝倉哲郎
    • Organizer
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      東京工業大学キャンパスイノベーションセンター
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      2014-11-27
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      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
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      2014-11-17
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    • Organizer
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      倉敷市芸文館
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      2014-10-10
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      第63回高分子討論会
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      長崎大学 文教キャンパス
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      第63回高分子討論会
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      長崎大学 文教キャンパス
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      2014-09-25
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      第63回高分子学会年次大会
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      名古屋国際会議場
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      第63回高分子学会年次大会
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    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 絹フィブロインを基盤とした組織再生型人工血管の開発

    • Author(s)
      中澤靖元、山本諭、芳賀真、岡本宏之、小材祐介、深山俊治、田中綾、藤田陽子、高木義秀、朝倉哲郎
    • Organizer
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 含水状態での絹構造および水との相互作用に関するNMR 研究

    • Author(s)
      下川床遼、磯部洸太郎、Gregory Boutis、朝倉哲郎
    • Organizer
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 絹構造の徹底解明とそれを生かした絹人工血管等再生医療材料の開発

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      先端繊維技術講演会「医療分野における機能性繊維材料の展開」
    • Place of Presentation
      福井大学 アカデミーホール
    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 再生医療材料開発のための高分子NMR構造解析

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      よこはまNMR構造生物学研究会 第48回ワークショップ「材料のNMR」
    • Place of Presentation
      理化学研究所横浜研究所
    • Related Report
      2013 Research-status Report
    • Invited
  • [Book] ミルシル Vol.9 No.12016

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Total Pages
      109
    • Publisher
      国立科学博物館
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 日本核磁気共鳴学会機関誌2015年度6巻2015

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Total Pages
      109
    • Publisher
      日本核磁気共鳴学会
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] 生体適合材料・医療用プラスチック~材料の設計・開発から成形加工まで~2014

    • Author(s)
      朝倉哲郎, 中澤靖元他
    • Total Pages
      144
    • Publisher
      株式会社情報機構
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Book] 高機能性繊維の最前線~医療、介護、ヘルスケアへの応用~2014

    • Author(s)
      朝倉哲郎, 田中綾他
    • Total Pages
      241
    • Publisher
      シーエムシー出版
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 朝倉研究室ホームページ

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~asakura/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 朝倉研究室ホームページ

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/~asakura/

    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Remarks] 東京農工大学工学部生命工学科 朝倉研究室HP

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/~asakura/

    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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