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2014 Fiscal Year Annual Research Report

ナノ構造を制御した複合系scaffoldと幹細胞による骨組織再生

Research Project

Project/Area Number 12F02380
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

東藤 貢  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (80274538)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KAFI Md  九州大学, 応用力学研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords再生医療 / 組織工学 / 骨再生 / 複合材料 / 間葉系幹細胞
Outline of Annual Research Achievements

本研究の主目的は,大規模な骨欠損の再建治療での応用を目指して,人工材料と幹細胞をハイブリッド化した人工骨組織を創製することである.具体的には,生体適合性に優れる生体ポリマー,生分解性合成ポリマーおよびリン酸カルシウム系バイオセラミックスを複合化した材料をscaffoldとして開発し,間葉系幹細胞を播種し一定期間培養することで,細胞を増殖・分化させるとともに細胞外基質を形成させて人工組織を構築することを目指す.
平成26年度は,平成25年度に開発したキトサン多孔体に細胞親和性を付与するために,RGDペプチドを用いた改質を行った.間葉系幹細胞を用いた細胞培養実験の結果,細胞増殖能はペプチドの導入により2倍程度に向上した.また,コラーゲンとキトサンを複合した新規複合系多孔体を作製した.この複合系多孔体は,コラーゲン単体およびキトサン単体の多孔体より,すぐれた細胞増殖能を示し,28日間の間葉系幹細胞の培養で,2倍程度の細胞増殖能を示した.一方,複合系多孔体の力学特性については,圧縮強度は,キトサンとコラーゲンの中間に位置したが,弾性率については,これら単体の多孔体よりすぐれた値を示した.さらに,骨分化培地を用いた培養の結果,複合系多孔体において骨分化マーカは単体多孔体に比べて,より上昇していた.また,力学特性の向上を目指した多孔体として,ハイドロキシアパタイトHA多孔体に生分解性ポリマーPLLAをコーティングした材料を開発し,力学特性が劇的に向上したことを確認した.
以上の結果より,本研究で開発したRGDペプチド改質キトサン,キトサン・コラーゲン複合多孔体,HA/PLLA多孔体は,骨組織工学において,間葉系幹細胞の足場材料として有用であることが示された.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Effect of sintering time on microstructure and mechanical properties of hydroxyapatite porous materials for bone tissue engineering application2014

    • Author(s)
      Phanny Yos, Mitsugu Todo
    • Journal Title

      Evergreen

      Volume: 1 Pages: 1-4

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Improvement of compressive properties of porous HA scaffold by introducing PCL secondary phase2014

    • Author(s)
      Phanny Yos, Mitsugu Todo
    • Journal Title

      Advanced Materials Research

      Volume: 858 Pages: 96-102

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 関節機能再建のためのエンジニアリング-人工関節から組織工学まで2014

    • Author(s)
      東藤 貢
    • Organizer
      第16回愛媛医工連携セミナー
    • Place of Presentation
      愛媛大学医学部
    • Year and Date
      2014-09-18
    • Invited
  • [Presentation] 複合系scaffoldと間葉系幹細胞を用いた関節系組織の作製と評価2014

    • Author(s)
      東藤 貢
    • Organizer
      バイオマテリアル学会九州ブロック講演会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-09-13
  • [Presentation] ハイドロキシアパタイトscaffoldの力学特性に及ぼす多孔質構造制御の影響2014

    • Author(s)
      東藤貢,有吉文彬,荒平高章
    • Organizer
      日本機械学会M&M2014材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      福島大学
    • Year and Date
      2014-07-19

URL: 

Published: 2016-06-01  

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