International collaboration research on surface modification material for transplantation of cells, organs and artificial organs

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18KK0305
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2020-2023); The University of Tokyo (2018-2019)
• Principal Investigator: Teramura Yuji 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 上級主任研究員 (10365421)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 祐貴 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (40402789) ; 深澤 今日子 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 上級研究員 (50776672) ; 石原 一彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90193341)
• Project Period (FY): 2018-10-09 – 2024-03-31
• Keywords: バイオマテリアル / 細胞移植 / 臓器移植 / 人工臓器 / 移植医療

Outline of Final Research Achievements

Activation of the innate immune system, which occurs not only during cell and organ transplantation but also during artificial organs implantation such as artificial hearts and artificial dialysis, is a important issue that has yet to be resolved. We aimed to fabricate materials which can modify the surface, that can protect against attacks by the innate immune response during transplantation. Here we selected heparin as a regulator of the complement and coagulation systems, and succeeded in conjugating it to polyethylene glycol (PEG)-conjugated lipids. As an alternative material, we also succeeded in synthesis of a lipid conjugate using 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC) polymer. Both materials are expected to function to protect the surface from the innate immunity activation.

Free Research Field

バイオマテリアル工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞・臓器移植のみならず人工臓器の移植において、生着率をあげるためには、これまでに知見に基づいた新しい表面改質のアイデアが必要になる。我々がこれまで培った多くのバイオマテリアル研究の知見を活かすために、実際にヒト血液や大動物での実験を行い臨床に容易に移行できる研究体制が求められている。本国際共同研究では、日本―スウェーデン間での医工連携を推し進め、新しい治療法を探求し、さらに臨床研究へ直結した研究課題となっており、移植療法に大きなインパクトを与えることができるものと位置付けた。