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2019 Fiscal Year Research-status Report

培養3次元軟骨組織の構築と非破壊的解析技術による軟骨再生医療

Research Project

Project/Area Number 18K09774
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

足立 哲也  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10613573)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松田 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)
山本 俊郎  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40347472)
金村 成智  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70204542)
PEZZOTTI G.  京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962)
素輪 善弘  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80468264)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsナノゲル / ラマン分光法 / 軟骨 / 再生医療 / FT-IR
Outline of Annual Research Achievements

顎顔面領域の先天性奇形に対し、生体外で培養した軟骨組織を移植する再生治療が望まれる。しかしながら、間葉系幹細胞(MSCs)を軟骨組織へ分化させる場合、通常は脱分化が起こってしまい、十分な大きさで高品質な軟骨を構築するのは困難であった。我々は新規足場材料多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲルを開発し、この中でMSCsを培養することで、通常の培養よりも著明に大きな軟骨組織を形成することに成功したが、さらなる大きさと高い品質(2型コラーゲンとプロテオグリカン多く含む、しなやかな軟骨)が求められる。そこで本研究では種々の手法をハイブリッドゲルと併用すること により、大きく高品質な軟骨組織を構築・維持する技術を創生する。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ヒト間葉系幹細胞を種々のコーティングを行ったハイブリットゲル上に播種し、種々の手法を併用して3次元培養し、軟骨へ分化させることに成功した。サフラニンO染色より、ハイブリットゲルにより構築した軟骨は既存足場材料でアテロコラーゲンで構築した軟骨よりも、豊富に軟骨基質を含むことが明らかとなった。以上の結果から、当初の予定を達成している。

Strategy for Future Research Activity

構築された軟骨組織を非破壊的解析技術(ラマン分光法やFT-IR)で分子レベルで解析することによって、十分な大きさと高い品質の軟骨組織を構築・維持する技術を樹立する。

Causes of Carryover

2020年3月に参加予定だった国際学会(米国ワシントンDC)が新型コロナウイルス感染症の感染拡大防止のため、中止となった。そのため、2019年度に使用予定だった、これらの経費を来年度に繰り越す。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019

All Journal Article (5 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Osteogenic response of mesenchymal progenitor cells to natural polysaccharide nanogel and atelocollagen scaffolds: A spectroscopic study2019

    • Author(s)
      Horiguchi Satoshi、Adachi Tetsuya、Rondinella Alfredo、Boschetto Francesco、Marin Elia、Zhu Wenliang、Tahara Yoshiro、Yamamoto Toshiro、Kanamura Narisato、Akiyoshi Kazunari、Pezzotti Giuseppe、Mazda Osam
    • Journal Title

      Materials Science and Engineering: C

      Volume: 99 Pages: 1325~1340

    • DOI

      10.1016/j.msec.2019.02.043

  • [Journal Article] Involvement of PDGF-BB and IGF-1 in Activation of Human Schwann Cells by Platelet-Rich Plasma2019

    • Author(s)
      Sowa Yoshihiro、Kishida Tsunao、Tomita Koichi、Adachi Tetsuya、Numajiri Toshiaki、Mazda Osam
    • Journal Title

      Plastic and Reconstructive Surgery

      Volume: 144 Pages: 1025e~1036e

    • DOI

      10.1097/PRS.0000000000006266

  • [Journal Article] Osteogenic Enhancement of Zirconia-Toughened Alumina with Silicon Nitride and Bioglass?2019

    • Author(s)
      Pezzotti、Marin、Zanocco、Boschetto、Zhu、McEntire、Bal、Adachi、Yamamoto、Mazda
    • Journal Title

      Ceramics

      Volume: 2 Pages: 554~567

    • DOI

      10.3390/ceramics2040043

  • [Journal Article] Off-Stoichiometric Reactions at the Cell?Substrate Biomolecular Interface of Biomaterials: In Situ and Ex Situ Monitoring of Cell Proliferation, Differentiation, and Bone Tissue Formation2019

    • Author(s)
      Pezzotti Giuseppe、Adachi Tetsuya、Boschetto Francesco、Zhu Wenliang、Zanocco Matteo、Marin Elia、Bal B. Sonny、McEntire Bryan J.
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 20 Pages: 4080~4080

    • DOI

      10.3390/ijms20174080

  • [Journal Article] In situ molecular vibration insights into the antibacterial behavior of silicon nitride bioceramic versus gram-negative Escherichia coli2019

    • Author(s)
      Boschetto Francesco、Adachi Tetsuya、Horiguchi Satoshi、Marin Elia、Paccotti Niccol?、Asai Tenma、Zhu Wenliang、McEntire Bryan J.、Yamamoto Toshiro、Kanamura Narisato、Mazda Osam、Ohgitani Eriko、Pezzotti Giuseppe
    • Journal Title

      Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      Volume: 223 Pages: 117299~117299

    • DOI

      10.1016/j.saa.2019.117299

  • [Presentation] 多孔性ハイブリッド・ナノゲルとダイレクト・リプログラミングを用いた新規骨再生療法の開発2019

    • Author(s)
      佐藤良樹, 山本健太, 堀口智史, 中井敬, 足立哲也, 足立圭司, 大迫文重, 雨宮傑, 山本俊郎, 金村成智
    • Organizer
      第62回春季日本歯周病学会学術大会
  • [Presentation] 生体アパタイトの配向性を制御する多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲルを用いた骨再生2019

    • Author(s)
      足立哲也, 山本俊郎, 田原義朗, Pezzotti Giuseppe, 松田修, 秋吉一成, 金村成智
    • Organizer
      第41回日本バイオマテリアル学会大会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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