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2016 Fiscal Year Research-status Report

自己展開するインジェクタブル薬剤徐放シートの開発

Research Project

Project/Area Number 16K12890
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

梶 弘和  東北大学, 工学研究科, 准教授 (70431525)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 阿部 俊明  東北大学, 医学系研究科, 教授 (90191858)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords薬物送達システム
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、薬剤含浸微粒子を包埋したシート型デバイスを検討した。コラーゲン微粒子(COLs)をポリエチレングリコールメタクリレート(PEGDM)のプレポリマーに混合してシート状に光硬化させると、柔軟なシート構造が得られた。薬剤シート表面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察したところ、COLsが表面に露出していることがわかった。また、シートの断面観察から、COLsはシート内に均一に分布していることがわかった。プレポリマー中のCOLs濃度とシート表面のCOLs密度は比例関係にあり、COLs濃度が300 mg/mL以上で仕込薬剤の80%以上をデバイスから放出可能であった。PEGDMは40kDa以上の分子をほとんど透過させないため、COLsが薬剤透過のためのルートとなるが、上記濃度以上でシート内において相互接続すると考えられる。タンパク質製剤のモデルとして、蛍光標識アルブミンのデバイスからの徐放性を検討したところ、初期バーストの小さい線型的な徐放プロファイルが得られた。これは、COLsとアルブミン分子が静電的に相互作用するためだと考えられる。作製したシート型デバイスは捲回性に優れ、シート表面間に作用するファンデルワールス力によって捲回構造を維持することができた。捲回状態のデバイスを水中に浸漬させると、シート間に作用する引力が解放され、曲げ応力緩和によりデバイスが展開した。さらに、捲回状態のデバイスをシリンジ針から水中に射出させることで、元のシート状に展開させることが可能であった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の計画通り研究が進行しているため。

Strategy for Future Research Activity

大幅な研究計画の変更は考えておらず、当初の計画に沿って研究を遂行する。

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Electrochemical manipulation of cell populations supported by biodegradable polymeric nanosheets for cell transplantation therapy2017

    • Author(s)
      Suzuki Jin、Nagai Nobuhiro、Nishizawa Matsuhiko、Abe Toshiaki、Kaji Hirokazu
    • Journal Title

      Biomater. Sci.

      Volume: 5 Pages: 216~222

    • DOI

      10.1039/c6bm00852f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A self-deploying drug release device using polymeric films2017

    • Author(s)
      Taro Kondo, Zhaleh Kashkouli Nezhad, Jin Suzuki, Nobuhiro Nagai, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji
    • Journal Title

      J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater.

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1039/c6bm00852f

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Long-term protection of genetically-ablated rabbit retinal degeneration by sustained transscleral unoprostone delivery2016

    • Author(s)
      Nobuhiro Nagai, Eri Koyanagi, Yasuko Izumida, Junjun Liu, Aya Katsuyama, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Noriko Osumi, Mineo Kondo, Hiroko Terasaki, Yukihiko Mashima, Toru Nakazawa, Toshiaki Abe
    • Journal Title

      Invest. Ophthalmol. Vis. Sci

      Volume: 57 Pages: 6527-6538

    • DOI

      10.1167/iovs.16-20453

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Totally shape-conformable electrode/hydrogel composite for on-skin electrophysiological measurements2016

    • Author(s)
      Kuniaki Nagamine, Shun Chihara, Hiroyuki Kai, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa
    • Journal Title

      Sens. Actuator B-Chem.

      Volume: 237 Pages: 49-53

    • DOI

      10.1016/j.snb.2016.06.076

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Protective effects of sustained unoprostone delivery against retinal degeneration in S334ter rhodopsin mutant rats2016

    • Author(s)
      Nobuhiro Nagai, Satoru Iwata, Hirokazu Kaji, Kaori Sampei, Yuki Katsukura, Hideyuki Onami, Matsuhiko Nishizawa, Toru Nakazawa, Yukihiko Mashima, Toshiaki Abe
    • Journal Title

      J. Biomed. Mater. Res. B Appl. Biomater.

      Volume: 104 Pages: 1730-1737

    • DOI

      10.1002/jbm.b.33522

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Minimally-invasive transepidermal potentiometry with microneedle salt bridge2016

    • Author(s)
      Yuina Abe, Kuniaki Nagamine, Mayu Nakabayashi, Hiroyuki Kai, Hirokazu Kaji, Takeshi Yamauchi, Kenshi Yamasaki, Matsuhiko Nishizawa
    • Journal Title

      Biomed. Microdevices

      Volume: 18 Pages: 55

    • DOI

      10.1007/s10544-016-0080-0

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 自己展開型薬剤徐放シートの網膜疾患治療への応用2016

    • Author(s)
      近藤太郎, Zhaleh Kashkouli Nezhad, 陳俐君, 鈴木 仁, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2016-11-21 – 2016-11-22
  • [Presentation] マイクロ・ナノ技術の開発と眼科領域における医工連携2016

    • Author(s)
      梶 弘和
    • Organizer
      みちのく分析科学シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-10-22
    • Invited
  • [Presentation] Drug delivery system using injectable polymeric nanosheets2016

    • Author(s)
      Taro Kondo, Zhaleh Kashkouli Nezhad, Jin Suzuki, Nobuhiro Nagai, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji
    • Organizer
      PRiME 2016
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2016-10-02 – 2016-10-07
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高分子デバイスを用いる薬剤・細胞デリバリー2016

    • Author(s)
      梶 弘和
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会東北地域講演会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2016-09-26
    • Invited
  • [Presentation] 自己展開型薬剤徐放シートの眼科領域への応用2016

    • Author(s)
      近藤太郎, Zhaleh Kashkouli Nezhad, 陳俐君, 鈴木 仁, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • Organizer
      第32回日本DDS学会学術集会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2016-06-30 – 2016-07-01
  • [Presentation] Development of self-deployment and drug release polymeric film device2016

    • Author(s)
      Taro Kondo, Zhaleh Kashkouli Nezhad, Li-Jiun Chen, Jin Suzuki, Nobuhiro Nagai, Matsuhiko Nishizawa, Toshiaki Abe, Hirokazu Kaji
    • Organizer
      10th World Biomaterials Congress
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Year and Date
      2016-05-17 – 2016-05-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクロ・ナノ技術を用いた細胞操作と医工領域への展開2016

    • Author(s)
      梶 弘和
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第33回研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-04-25 – 2016-04-26
    • Invited
  • [Presentation] Cell and drug delivery systems for retinal diseases2016

    • Author(s)
      Hirokazu Kaji
    • Organizer
      EMN Meeting on Biomaterials
    • Place of Presentation
      Phuket, Thailand
    • Year and Date
      2016-04-25 – 2016-04-26
    • Invited
  • [Presentation] インジェクション可能な薬剤徐放シートの眼科領域への応用2016

    • Author(s)
      近藤太郎, Zhaleh Kashkouli Nezhad, 鈴木 仁, 陳俐君, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
    • Organizer
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第33回研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-04-25 – 2016-04-26
  • [Book] “Transscleral controlled delivery of geranylgeranylaceton using a polymeric device protects rat retina against light injury” In Retinal Degenerative Diseases2016

    • Author(s)
      Nobuhiro Nagai, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Toru Nakazawa, Toshiaki Abe
    • Total Pages
      7(471-477)
    • Publisher
      Springer
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 細胞・薄膜複合体の製造技術2016

    • Inventor(s)
      梶 弘和, 鈴木 仁, 永井展裕, 阿部俊明
    • Industrial Property Rights Holder
      梶 弘和, 鈴木 仁, 永井展裕, 阿部俊明
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-086455
    • Filing Date
      2016-04-22

URL: 

Published: 2018-01-16  

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