2022 Fiscal Year Final Research Report

"Peptide-polymer" combinatorial screening research for the creation of bone regeneration materials

Research Project

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Project/Area Number	20K05227
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 27040:Biofunction and bioprocess engineering-related
Research Institution	Kindai University (2022) Nagoya University (2020-2021)
Principal Investigator	Kanie Kei 近畿大学, 工学部, 准教授 (80636407)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	成田裕司名古屋大学, 医学部附属病院, 講師 (60378221) 緒方藍歌名古屋大学, 医学系研究科, 特任講師 (70718311) 宇都甲一郎国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (30597034) 加藤竜司名古屋大学, 創薬科学研究科, 准教授 (50377884)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	骨再生 / ペプチド / ロボティクス / 高分子 / インフォマティクス
Outline of Final Research Achievements	The final goal of this research is to develop materials suitable for bone regeneration that controls cell proliferation and differentiation (cell selectivity). The cell selectivity desired to be expressed on the surface of medical material is considered to be determined by the overall effect of the combination of the base polymer material and functional molecules (peptides). However, there are many types, compounding ratios, and concentrations of polymer materials and peptides, and designing them in a comprehensive manner is inefficient. In this research, we aim to create a hybrid bone regeneration material by measuring the physical properties of polymer materials and peptides and using information processing analysis technology and combinatorial technology.
Free Research Field	生物工学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本申請の基盤的要素の研究動向として、ポリマーマイクロアレイとインフォマティクスを用いた最適なバイオマテリアル探索の報告がある(Acta Biomater. 1;34:60-72.2016)。しかし、これらは高分子材料そのものの特性しか調べられておらず、ペプチドのような機能性分子の組合せに関しては論じられておらず、学術的な意義が高い。また、応用的要素の動向として、i-FACTORと呼ばれるペプチド入り骨セメントが開発されているが、使用ペプチドは15残基の細胞接着ペプチドである。本研究が目指す9残基以下の骨再生ペプチドの効果が得られれば、製品開発としての実現性も十分に考えられる。