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2019 Fiscal Year Research-status Report

Development of Self-regenerating type Silk Vascular Graft for Artery and Vein

Research Project

Project/Area Number 19K05609
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

朝倉 哲郎  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (30139208)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 綾  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (70334480)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords絹人工血管 / 高機能化絹 / 絹多孔質コーティング / ダブルラッセル編み / 動物移植評価実験 / 動脈・静脈用絹人工血管
Outline of Annual Research Achievements

高機能化絹を用い、絹人工血管の作製技術と動物移植評価実験による臨床研究を組み合わせて、生体に移植後、一定の期間を経て絹が効率よく分解し、かわりに、自己の血管が再生するように設計された自己再生型の動脈および静脈用の小口径絹人工血管を開発することを目的として、実験を行った。すなわち、
1.血管内皮細胞増殖因子(VEGF)等を導入することによって人工血管用に改変した高機能化絹(通常の絹と比較して、内皮細胞の早期の接着性が格段に高く、逆に、血小板粘着性は格段に少ない)の生産を行った。すなわち、研究協力者の桑原博士によって群馬県蚕糸技術センターにて、トランスジェニック(TG)蚕を用いて多量に本高機能化絹を生産した。2.研究協力者の福井経編興業㈱において“ダブルラッセル編み機”を用いた独自の経編み技術を用いて、ラット移植用およびイヌ移植用の絹人工血管基盤を、各々、動脈用および静脈用に作り分けて作製した。3.農工大研究代表者の研究室で、移植用の小口径絹人工血管を試作した。すなわち、福井経編興業にて作製された動脈用および静脈用絹人工血管基盤上に、高機能化絹をコーティングした。その際に、絹にグリセリンを加えて不溶化させて基盤上にコーティングを施した後、水中でグリセリンを除くことによって、多孔質のスポンジ状の絹のコーティングを行った。絹のコーティングの改良は、試作品について、適宜、固体NMR等を用いた評価を通して行った。4.試作した動脈用及び静脈用小口径絹人工血管のラットおよびイヌへの移植を、研究分担者の農工大獣医の田中研究室にて開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究実績の概要で記述したように、研究計画に従い、
1.血管内皮細胞増殖因子(VEGF)等を導入することによって人工血管用に改変した高機能化絹の生産を行った。
2.“ダブルラッセル編み機”を用いて、ラット移植用およびイヌ移植用の絹人工血管基盤を、各々、動脈用および静脈用に作り分けて作製した。
3.農工大研究代表者の研究室で、移植用の小口径絹人工血管を試作した。すなわち作製された動脈用および静脈用絹人工血管基盤上に、高機能化絹のコーティングを施した。
4.試作した動脈用及び静脈用小口径絹人工血管のラットおよびイヌへの移植を、農工大獣医の田中研究室にて開始した。

Strategy for Future Research Activity

高機能化絹でコーティングを施した絹人工血管の改良については、動物移植実験の結果を勘案しながら、今後、進めていく。

Causes of Carryover

試料管等のNMR関連の予算が余るとともに、絹人工血管作製用の試薬の購入等を抑えることができた。
次年度の配分額は少ないので、この余りの予算を使用予定である。

  • Research Products

    (15 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Biodegradable Extremely-Small-Diameter Vascular Graft Made of Silk Fibroin can be Implanted in Mice.2020

    • Author(s)
      Tanaka, K.; Fukuda, D.; Higashikuni, Y.; Hirata, Y.; Komuro, I.; Saotome, T.; Yamashita, Y.; Asakura, T.; Sata, M.
    • Journal Title

      J. Atheroscler. Thromb.

      Volume: 27 Pages: -

    • DOI

      10.5551/jat.52720

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Toward Understanding the Silk Fiber Structure: 13C Solid-State NMR Studies of the Packing Structures of Alanine Oligomers before and after Trifluoroacetic Acid Treatment.2019

    • Author(s)
      Asakura, T.; Okonogi, M.; Naito, A.
    • Journal Title

      J. Phys. Chem. B

      Volume: 123 Pages: 6716-6727

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.9b04565

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Packing Structure of Antiparallel β-Sheet Polyalanine Region in a Sequential Model Peptide of Nephila clavipes Dragline Silk Studied Using 13C Solid-State NMR and MD Simulation.2019

    • Author(s)
      Asakura, T.; Nishimura, A.; Aoki, A.; Naito, A.
    • Journal Title

      Biomacromolecules

      Volume: 20 Pages: 3884-3894

    • DOI

      10.1021/acs.biomac.9b00969

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Acetylation of Bombyx mori silk fibroin and their characterization in the dry and hydrated states using 13C solid-state NMR.2019

    • Author(s)
      Asakura, T.; Matsuda, H.; Naito, A.
    • Journal Title

      Int. J. Biol. Macromol.

      Volume: 131 Pages: 654-665

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2019.11.116

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 固体NMRを用いた高強力・高弾性クモ牽引糸の精密構造の決定2019

    • Author(s)
      朝倉 哲郎
    • Organizer
      第65回 固体NMR・材料フォーラム
  • [Presentation] 高強力・高弾性を有するクモ牽引糸の繊維化前後の構造とダイナミクスに関する13C固体NMR研究2019

    • Author(s)
      朝倉哲郎、松田裕生、片岡奈緒美、今井亜希子、鈴木育絵、内藤晶
    • Organizer
      第68回高分子学会年次大会
  • [Presentation] 固体NMR解析手法を駆使したクモ牽引糸の特徴的連鎖構造とダイナミクスに関する研究2019

    • Author(s)
      朝倉哲郎、松田裕生、片岡奈緒美、内藤晶
    • Organizer
      2019年繊維学会年次大会
  • [Presentation] 犬での生体内評価による絹人工血管の開発2019

    • Author(s)
      田中隆志、田中綾、森戸正顕、金子順一、長谷川潔、小川陽子、高木義秀、朝倉哲郎
    • Organizer
      2019年繊維学会年次大会
  • [Presentation] シルクの素晴らしい構造と再生医療への応用2019

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      2019 TES会北陸支部年次大会及び特別講演会
  • [Presentation] クモ絹糸の高強度・高弾性の起源解明のための固体NMR構造解析と分子動力学計算2019

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      第68回高分子討論会
  • [Presentation] 絹の素晴らしい構造と小口径絹人工血管の開発2019

    • Author(s)
      朝倉哲郎
    • Organizer
      スマートテクノロジーフォーラム(STF)2019
  • [Presentation] リコンビナントクモ糸の産業化に果たすNMRの役割2019

    • Author(s)
      朝倉哲郎、松田裕生、内藤晶、佐藤健大、安部佑之介、菅原潤一
    • Organizer
      第58回NMR討論会
  • [Book] 第9章 生体高分子. In 基礎高分子科学2020

    • Author(s)
      朝倉 哲郎; 出村 誠
    • Total Pages
      480
    • Publisher
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807909629
  • [Book] シルクナノファイバーの再生医療材料への応用. In ナノファイバーの製造・加工技術と応用事例2019

    • Author(s)
      朝倉 哲郎
    • Total Pages
      483
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-765-7.
  • [Remarks] 東京農工大学 朝倉研究室

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~asakura/index.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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