Development of research platform on mechano-biology of oral mucosa by manipulating the physical properties of collagen scaffold

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H06696
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 上野山 敦士 新潟大学, 医歯学総合病院, 医員 (40804571)
• Project Period (FY): 2017-08-25 – 2019-03-31
• Keywords: 口腔粘膜3次元インビトロモデル / 口腔粘膜上位細胞 / ヒアルロン酸 / 足場材 / 生体模倣

Outline of Annual Research Achievements

昨年度にようやくコラーゲンにヒアルロン酸を均一に添加できる手がかりを得られた。なぜここまでこの作成に難渋したかというと、ヒアルロン酸とコラーゲンを単純に混ぜると、ヒアルロン酸のカルボキシル基（マイナス電荷）とコラーゲンのアミノ基（プラス電荷）が結合してポリイオンコンプレックスという沈殿物ができるためであった。この沈殿物は均一な足場材料を作るための障害となることがわかった。pHや加える塩をいろいろ試し、沈殿物ができない条件を見いだし、ヒアルロン酸とコラーゲンを反応させ足場材料の作成に至った。ただし、添加できるヒアルロン酸の濃度は当初の計画よりはるかに薄いもので、メカノバイオロジーの検討まで進むことは厳しいものと考える。ただ、この材料は多孔質であることから、将来的に創に移植したときの創傷治癒に有効と考えられる。この新規足場材を用いて、本年度はメカノバイオロジー解析の技術基盤となるデータベースを作成するよう、できるだけ３DOMMの特徴を解析することを目指した。足場材には不織布を圧接して生体模倣させた微小凹凸環境をコラーゲン製足場材に付与し、口腔粘膜上皮細胞を播種した。作成された培養口腔粘膜上皮は、正常な分化を示し重層化していた。しかし、付与した3次元的な凹凸構造は上皮細胞によって押しつぶされた形態をしめしていたため、生体模倣した微小環境の及ぼす影響の検討は難しかった。コラーゲン・ヒアルロン酸の高分子は、口腔粘膜でも結合組織のが主成分で、海外ではHyalograftという創傷治癒促進材が販売されており、今後のこのバイオマテリアルを利用した培養口腔粘膜の作成にも期待したい。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。