2005 Fiscal Year Annual Research Report
メカニカルストレスおよび局所環境制御による硬組織の形態再建機序モデルの創出
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17076001
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 治 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (60374948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 啓一 東北大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (30178644)
鎌倉 慎治 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (80224640)
高橋 一郎 東北大学, 病院・講師 (70241643)
中村 雅典 昭和大学, 歯学部, 教授 (50180394)
上條 竜太郎 昭和大学, 歯学部, 教授 (70233939)
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| Keywords | マイクロ・ナノデバイス / 再生医学 / 細胞・組織 |
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| Research Abstract |
開始年度の今年度は、局所環境を制御する培養チップの試作・性能評価、実験動物によるメカニカルストレスの負荷方法・測定手法の確立、骨再生用担体材料による生体組織反応と遺伝子発現の評価方法の確立を行った。
培養チップの設計は、総括班の新井と共同で実施し、1)回収する細胞の量を十分に確保する、2)メカニカルストレス量をひとつの培養デバイス中で変更可能にするための試作品をポリディメチルシロキサン(PDMS)で製作し、軟骨細胞の前駆細胞を用いて培養が可能であることを確認した(鈴木、新井、高橋)。
生体力学測定条件の設定は、家兎頭蓋冠に持続的に荷重を負荷する動物モデルを開発し、負荷量に対し骨芽細胞の形態および骨形成量が影響を受けることを観察し、使用可能なモデルであることを確認した(佐々木)。
独自開発の骨再生担体材料である粉末状リン酸オクタカルシウム(OCP)とコラーゲンを混合することにより、形態付与性および良好な骨再生能を獲得できることをラット動物モデルにより確認した。また、その成果を特許出願した(鎌倉、鈴木)。
担体材料の評価を超微形態レベル(電子顕微鏡レベル)で評価できるようにするため、OCPによる骨形成が生じている部位に集積する細胞群を観察し同定した(中村)。
局所環境制御による培養細胞の評価として、自発的に構造が変化して局所環境が変化するOCPとその加水分解物群の上で骨芽細胞および破骨細胞の前駆細胞を培養し、遺伝子発現評価方法を確立した(上條)。
動物によるメカニカルストレス負荷測定手法確立のため、体内で使用する圧力センサーの選定およびラット動物モデルの確立を行った(織田)。
これらの成果に基づき、次年度以降は、チップの負荷応力シミュレーション解析、成長因子を定量的に負荷するチップの開発、またメカニカルストレスの生理機能を明らかにするために、培養細胞および実験動物による評価を行う予定である。
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