2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of artificial tendon matrices which mimic hierarchical collagen structure of tendon and evaluation of their remodeling properties
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15K01321
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute |
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Principal Investigator |
柚木 俊二 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 主任研究員 (20399398)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 和則 北海道大学, 医学研究院, 名誉教授 (20166507)
近藤 英司 北海道大学, 医学研究院, 特任教授 (60374724)
大藪 淑美 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 主任研究員 (80587410)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 人工腱 / 関節外科 / コラーゲン線維 / 配向 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２８年度の評価の継続
（１）ハイブリッド人工腱の組織再構築現象に関する統合的評価（その１）： 内径の異なる3種類のコラーゲンfiberをそれぞれ5回、9回、および54回ループして、内径3mm×長さ25mmである人工腱fascicleを作製した。これらをラット皮下へ埋植し、3週後の組織学体評価を行った。人工腱fascicleを構成するコラーゲンfiber間には細胞・組織の浸潤を認めた。一部は貪食を受けていたが、ほとんど分解・吸収されておらず、fiber周囲の異物反応も観察されなかった。
（２）高強度３次元ハイブリッド人工腱の量産： 平成２７年度に開発したゲル紡糸技術を発展させ、強化された乾燥コラーゲンfiberの組紐による人工腱の作製を行った。内径が13G、および18Gのステンレス管から内径を制御したゲル紡糸を行い、化学架橋を導入した後、それぞれから断面積が0.062 mm2および0.0123 mm2の乾燥fiberを得た（それぞれfiber-Lおよびfiber-S）。乾燥fiber中のコラーゲン線維は配向していることがSEM観察から明らかになり、コラーゲンmolecule < fibril < fiberの3段階階層化を達成した。
組織浸潤性を有し、生体内での強度劣化が異なる人工腱の作製を意図して、fiber-Lと-Sの組紐化を行い、組数を調節して総コラーゲン断面積がほほ同じ（0.44 002～0.50 mm2）人工腱を得た。熱架橋により人工腱を安定化・滅菌したのち、医学側へと提供した。
（３）ハイブリッド人工腱の組織再構築現象に関する統合的評価： 上記2種類の人工腱を、北大医にて既に確立した兎膝蓋腱への埋植実験に供した。ただいま組織学的評価および生体力学的評価を実施中である。
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