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Development of a tissue with in vivo regeneration capability for reconstruction of anterior cruciate ligament using decellularization and tissue-sterilization technologies

Research Project

Project/Area Number 26282125
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Biomedical engineering/Biomaterial science and engineering
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Iwasaki Kiyotaka  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20339691)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加藤 義治  東京女子医科大学, 医学部, 教授 (00143850)
伊藤 匡史  東京女子医科大学, 医学部, 助教 (10328429)
坂口 勝久  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (70468867)
梅津 光生  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90132927)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2015: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2014: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywords脱細胞化組織 / 膝前十字靭帯再建 / 組織再生 / 生体内組織構築 / 膝前十字靭帯 / 細胞浸潤 / 生体内組織再構築 / 破断強度 / 大動物実験 / 生物・生体工学 / 医療・福祉 / 生体材料 / 人工臓器 / 医療機器 / 脱細胞化 / 生体由来組織 / 前十字靭帯 / 滅菌 / 治療 / 無細胞化 / 無細胞化腱 / 生体組織 / 強度保持 / 引張試験
Outline of Final Research Achievements

In the treatment of knee anterior cruciate ligament (ACL) ruptured in sports and so on, patient’s own tendon is harvested and used. In this study, as a new tissue substitute, porcine tendon was used, and decellularization and sterilization technologies of tissues were established. Experiments of reconstruction of ovine knee ACL using decellularized and sterilized porcine tendons revealed that the decellularized tissues were functioned 3 months. The tissues were repopulated in vivo with ovine autologous cells and vessels were formed. Ultimate tensile loads after 3 months implantation were comparable between decellularized porcine tissues and autologous Achilles tendons. This study opened a new way to develop a novel medical device to treat ACL without need of harvesting patient’s own tendon.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2017 2016 2015 2014

All Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Presentation] 脱細胞化ウシ腱を用いたヒツジ膝前十字靭帯再建術後の力学的特性に関する研究2017

    • Author(s)
      井桝浩貴,伊藤匡史,高野和也,岡村昭慶,奥田慶也,八木優太,梅津光生,吉本伸之,加藤義治,岩﨑清隆
    • Organizer
      日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2017-01-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 透過型電子顕微鏡を用いた滅菌済み脱細胞化ウシ靭帯および腱の微細構造に関する研究2017

    • Author(s)
      高野和也,井桝浩貴,岡村昭慶,奥田慶也,八木優大,梅津光生,岩﨑清隆
    • Organizer
      日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2017-01-20
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 膝前十字靱帯再建術に用いる無細胞化靱帯組織の開発2016

    • Author(s)
      岩﨑清隆,伊藤匡史,井枡浩貴,高野和也,岡村昭慶,奥田慶也,吉本伸之,加藤義治,梅津光生
    • Organizer
      第54回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Year and Date
      2016-11-25
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 無細胞化ウシ腱を用いたラット膝前十字靭帯術後の骨孔の組織再構築に関する研究2016

    • Author(s)
      (28)奥田慶也,伊藤匡史,井桝浩貴,高野和也,岡村昭慶,梅津光生,加藤義治,岩﨑清隆
    • Organizer
      第27回バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-10-23
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 膝前十字靱帯再建材料に向けた腱および靱帯の動的粘弾性特性の検証2016

    • Author(s)
      岡村昭慶,井桝浩貴,高野和也,奥田慶也,岩﨑清隆,梅津光生
    • Organizer
      第27回バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-10-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 膝前十字靭帯再建に用いる動物由来脱細胞化靭帯組織の開発:ヒツジ膝前十字靭帯再建による安定性と強度評価2016

    • Author(s)
      岩﨑清隆,伊藤匡史,井桝浩貴,岡村昭慶,高野和也,奥田慶也,吉本伸之,加藤義治,梅津光生
    • Organizer
      第43回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2016-10-08
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Assessment of in vivo cellularization of a novel ligament-substitute "decellularization xenograft" derived from bovine extensor digitorum tendon in a rat model of anterior cruciate ligament reconstruction2016

    • Author(s)
      M.Itoh, K.Iwasaki, H.Imasu, K.Takano, N.Yoshimoto, Y.Kato
    • Organizer
      Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society Asia Pacific Conference
    • Place of Presentation
      Taipei
    • Year and Date
      2016-09-04
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒツジ膝前十字靭帯再建術後の自家アキレス腱の力学的特性評価に関する研究2016

    • Author(s)
      井桝浩貴,伊藤匡史,高野和也,岡村昭慶,奥田慶也,梅津光生,加藤義治,岩﨑清隆
    • Organizer
      第28回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-01-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 滅菌済み無細胞化ウシ腱を用いたラット膝前十字靭帯再建術後の経時的な細胞浸潤に関する研究2016

    • Author(s)
      高野和也,伊藤匡史,井桝浩貴,岡村昭慶,奥田慶也,梅津光生,加藤義治,岩﨑清隆
    • Organizer
      第28回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-01-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 滅菌済無細胞化ウシ腱を用いたラット膝前十字靭帯再建による再生能と炎症反応評価2015

    • Author(s)
      岩﨑清隆,伊藤匡史,井桝浩貴,高野和也,奥田慶也,岡村昭慶,加藤義治,梅津光生
    • Organizer
      第53回日本人工臓器学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-11-19
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 自己治癒能力を引き出す再生促進型腱(無細胞化ウシ腱)を用いたラット前十字靱帯再建実験による再生評価2015

    • Author(s)
      伊藤匡史,岩﨑清隆,井桝浩貴,高野和也,吉本伸之,加藤義治
    • Organizer
      第30回日本整形外科基礎学会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2015-10-22
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ブタ腱の力学的特性評価のための引張試験用の断面積測定装置の開発2015

    • Author(s)
      井桝浩貴,岩﨑清隆,高野和也,岡村昭慶,梅津光生
    • Organizer
      第26回日本機械学会バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2015-10-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 原子力間顕微鏡を用いた脱細胞化処理したブタ腱とヒト前十字靭帯のコラーゲン線維の圧縮剛性の比較2015

    • Author(s)
      高野和也,岩﨑清隆,伊藤匡史,井桝浩貴,加藤義治,梅津光生
    • Organizer
      第26回日本機械学会バイオフロンティア講演会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2015-10-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 無細胞化腱を用いた異種動物の前十字靭帯再建による再生能評価2015

    • Author(s)
      岩﨑清隆,伊藤匡史,高野和也,井桝浩貴,奥田慶也,岡村昭慶,加藤義治,梅津光生
    • Organizer
      第38回日本バイオレオロジー学会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 前十字靭帯の引張試験のための5自由度を有する新規引張治具の開発2015

    • Author(s)
      齋藤竣平,岩﨑清隆,井桝浩貴,高野和也,梅津光生
    • Organizer
      第27回日本機械学会バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2015-01-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 生体組織無細胞化技術と組織滅菌技術による膝前十字靭帯再建デバイスの開発2014

    • Author(s)
      岩崎清隆,伊藤匡史,齋藤竣平,井桝浩貴,高野和也,山野俊明,加藤義治,梅津光生
    • Organizer
      第52回日本人工臓器学会大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生体組織の固定具及びその取付方法2015

    • Inventor(s)
      岩崎清隆,齋藤竣平
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人 早稲田大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-002681
    • Filing Date
      2015-01-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 引張試験対象物の断面積測定装置2015

    • Inventor(s)
      岩崎清隆
    • Industrial Property Rights Holder
      学校法人 早稲田大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2015-070866
    • Filing Date
      2015-03-31
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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