2012 Fiscal Year Annual Research Report
再生医療用ナノファイバー構造体の多元制御と角膜再生への応用
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24300176
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
小林 尚俊 独立行政法人物質・材料研究機構, 生体機能材料ユニット, グループリーダー (90354266)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 角膜実質再生 / ナノファイバー / 角膜類似構造 |
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| Research Abstract |
全層角膜に対応できるように上皮再生、実質再生の研究の要素技術を集積化組織化できるよう改良を進めるとともに、本研究の基盤技術であるデスメ膜類似組織再生技術を作り上げるためのナノ-ミクロ足場材料の開発を中心に行った。角膜上皮基底膜足場材料の構築に関しては、絹、コラーゲンなどを原材料としてエレクトロスピニングによるナノファイバー作成技術等を活用してナノファイバーからなるシート状生成物を作成した。角膜上皮の接着増殖などに関して検討した結果、ナノファイバーの構造のみならず、与えるテンションにより細胞接着、増殖に大きな差が生じることが判明した。デスメ膜様構造再生のためのナノファイバーのミクロ構造制御材料の構築に関しては、初期的に足場となるナノファイバーに対して張力を加えた系と加えない系において検討を加えた結果、足場としての硬さが増すようにナノファイバー不織布に張力を加えた系でより良い細胞接着、増殖、分化が起こることが示唆される予備的結果を得た。次年度以降、よし詳細な検討を加えて最適値を見出すステップに移行する。実質再生に関しては、フィプロイン等のナノ繊維化を行い、さらに切断機、ホモジナイザーなどを用いた短繊維合成に着手した。短繊維化には成功しているが、収率などの問題を解決する必要がある。全層角膜類似構造体の構築に向けた準備として、上記の結果から、装置の設計を行い、プロトタイプの試作に取り掛かった。兎の角膜内へポケットを作製してナノファイバー基材の予備的な埋入を行った結果、フィルムより優れた物質透過性が示される結果となった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
予定していたそれぞれの研究項目に関して、一定の知見が得られており、初年度としては概ね順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年の研究の中で、ナノファイバーの配向性と初期的なテンションが角膜実質細胞の接着、増殖・分化に大きく影響することが判明したため、使用する基材の材質、初期的に加えるテンションの条件を詳細に検討する必要が生じた。使用する基材の材質、初期的に加えるテンションの条件の最適化を行う。
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