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2020 Fiscal Year Research-status Report

関節軟骨の患者固有の強度再現を目指した細胞含有ハイブリッド人工生体組織の製造

Research Project

Project/Area Number 19K09658
Research InstitutionOsaka Sangyo University

Principal Investigator

花之内 健仁  大阪産業大学, 工学部, 教授 (40711643)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 境 慎司  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20359938)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords再生医療 / 定量的MR画像 / バイオプリンタ / 関節軟骨 / プローブ機器
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、①強度調節が可能な人工材料を格子状の支持組織としながら、中に生体組織を充填させる細胞含有ハイブリッド人工生体組織の製造すること、また、①の目的のために、②質的評価が可能なMR画像を用いてその組織の強度を予測する方法の探索と、生体組織を一部採取する事を想定し、研究代表者が開発した③プローブ装置でin vivoの状態で、軟骨表面の強度が予測できるかの調査をすることであった。
①に関しては、市販バイオプリンタにおける精度評価と、精度評価を行うためのバイオインク試験材としての材料同定をすることができた。現在論文にまとめて投稿中の段階にある。
②に関しては、質的評価のMRIシーケンスとして、UTEのT2*mappingとUTEMTRを選定し、軟骨の強度との関連性を調査する研究を実施できた。③にも関係するが、1つのシーケンスから軟骨強度を推測するよりも、2つのシーケンスを用いた場合、さらにはプローブで計測した値を加味した場合のほうがより正確に軟骨強度を推測できることを明らかにでき、これを1つの論文にまとめることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

密接につながる複数の研究課題を設定したが、個々の研究を連動させながら、研究成果を出すことができていると考える。まだ研究代表者の専門分野でバイオプリンタの知見に明るい研究者が少ない中、現状を把握することができていると考える。

Strategy for Future Research Activity

研究分担者の製造・開発する生体に適合させうる材料について、軟骨に代替するという観点だけでなく、別の関節内軟部組織に代替しうる材料もあるので、それらについても機械特性を調査していく予定である。

Causes of Carryover

コロナ禍による活動の制限が強くあり、学会への参加、情報収集のための出張などを控える必要があった。来年度は、この状況は改善していくと予想できる。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] A Useful Combination of Quantitative Ultrashort Echo Time MR Imaging and a Probing Device for Biomechanical Evaluation of Articular Cartilage2021

    • Author(s)
      Hananouchi T, Chen Y, Jerban S, Teramoto M, Ma Y, Dorthe EW, Chang EY, Du J, D'Lima DD
    • Journal Title

      Biosensors (Basel) .

      Volume: 11(2) Pages: 1-13

    • DOI

      10.3390/bios11020052

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 3Dバイオプリンタ―でつなぐ関節治療の再生医工学研究と関節鏡手術シミュレータ研究の融合2021

    • Author(s)
      花之内 健仁、澤井 猛、内田 宗志、大槻 周平、森山 博由、森山 麻里子
    • Journal Title

      大阪産業大学論集 自然科学編

      Volume: 131 Pages: 39-46

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Probing Device for Quantitatively Measuring the Mechanical Properties of Soft Tissues during Arthroscopy2020

    • Author(s)
      Hananouchi T
    • Journal Title

      J Vis Exp

      Volume: 159 Pages: 1-8

    • DOI

      10.3791/60722

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Silk fibroin nanofibers: a promising ink additive for extrusion three-dimensional bioprinting2020

    • Author(s)
      Sakai S.、Yoshii A.、Sakurai S.、Horii K.、Nagasuna O.
    • Journal Title

      Materials Today Bio

      Volume: 8 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2020.100078

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ひざ関節・股関節のいたみの解消法について考えよう!-健康法から最新の診断・治療法まで-2021

    • Author(s)
      花之内 健仁
    • Organizer
      堺市「運動習慣見える化事業」
    • Invited
  • [Presentation] A preliminary trial of the use of a wireless portable ultrasound for hip arthroscopy.2020

    • Author(s)
      Hananouchi T, Okuno N, Dorthe E, D’Lima DD
    • Organizer
      Annual Congress of Asia Society of Hip Arthroscopy & Preservation
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] +3SD! 診療の外でも活動する医師が経験した機器開発事例-国際共同研究を含めた医工連携を推進する立場から-2020

    • Author(s)
      花之内 健仁
    • Organizer
      第135回中部日本整形外科災害外科学会・学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 工学好きの医師が思う医工連携の機器開発事例のポイント2020

    • Author(s)
      花之内 健仁
    • Organizer
      医療健康分野参入研究会 医療機器ビジネス参入のための人材育成プログラム
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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