2022 Fiscal Year Annual Research Report
Peptide based biomaterials applied for 3D culture and tissue engineeringgineering
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19K12810
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
平野 義明 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (80247874)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大槻 周平 大阪医科薬科大学, 医学部, 講師 (20589840)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 組織工学 / 足場材料 / ペプチドハイドロゲル / 軟骨 / 半月板 / 腱 / RGDS / 細胞集合体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度中に遂行できなかった部分を、研究計画書に基づいて研究を実施した。
・細胞集合体埋入ペプチドハイドロゲルの機能解析：ペプチドハイドロゲルと細胞集合体との融合によるオルガノイド様組織形成の検討を肝細胞(HepG2, HepRG)とヒト間葉系肝細胞(hMSC)を用いて集中的に細胞集合体誘導ペプチドの効果を検証した。何れの細胞においても集合体を誘導することが可能となり、Live/Deadアッセイから生細胞のみであることが明らかにななった。また細胞機能である分化誘導などの機能は1.5倍から2倍程度向上できることが明らかになった。肝臓オルガノイド様組織の観察解析結果については認めることができなかった。
・細胞集合体埋入ペプチドハイドロゲルの関節部分への適応および再生評価：RGDSを含んだベータヘアピン構造を有するペプチドハイドロゲルが半月板再生および腱の再生に有効かどうかについて、ウサギの関節欠損モデルに埋入して検証した。また、半月板再生用足場としての機械特性についても合わせて検証した。その結果、いずれも細胞を埋入せずペプチドハイドロゲルだけで関節損傷部位が12週程度で再生した。組織学的評価・コラーゲン組織再生においてもペプチドハイドロゲル足場の有効性が証明された。
以上のように、分子設計したペプチドハイドロゲルは、関節部位の組織工学用足場材料として有用であることが明らかになった。今後はハイドロゲルの強度と適応部位の関係についても検討が必要であることが明らかになった。
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