2014 Fiscal Year Annual Research Report
不均一径のフィブリルを配向させた人工腱マトリクスの創製とその再構築機序の解明
| Project/Area Number |
24500534
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan Industrial Technology Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
柚木 俊二 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部 バイオ応用技術グループ, 主任研究員 (20399398)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 和則 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20166507)
近藤 英司 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), その他 (60374724)
畑山 博哉 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部 バイオ応用技術グループ, 副主任研究員 (80614552)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 生体適合材料 / 生体吸収性材料 / リモデリング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
１）平成25年度の評価の継続を行う： 下部加温プレートおよび上部回転プレートに挟んだコラーゲン水溶液に剪断を付与する配向化装置での、コラーゲン配向化機序を解明した。ゲル断面の微細構造観察により、下部から上部へと逐次に配向化が進行して、最終的に厚さ3 mmの全層にわたる一軸配向化に至ることを明らかにした。先行研究が示唆していた‘コラーゲン分子が剪断応力で配向し、線維化へと移行する’というモデルが本製造技術には当てはまらず、絡み合った線維の剪断応力による‘延伸効果’が本配向化モデルとして妥当であると結論した。ゲル状の配向コラーゲン線維束の作製方法を確立するとともに、線維配向による細胞の配向増殖を、昨年度の骨芽細胞様細胞に加え、マウス由来線維芽細胞でも再現した。
２）腱マトリクス再構築現象の観察結果を受け、特に強い影響のあった構造因子を制御した人工腱マトリックスの作製と再構築現象の評価を行う： 架橋度（アミノ基消費率15%および36%）および配向度（複屈折位相差5°および103°）を制御した４種類のコラーゲンゲルインプラント（2×3×20 mm）を作製し、家兎の蓋外腱モデルへの埋植を行った。６週後にヘマトキシリンエオジン染色とトルイジンブルー（TB）染色を行った結果、インプラント周囲への細胞の集積が生じていたが、高架橋度インプラント内部への細胞浸潤およびゲル内部のTB染色は認められなかった。低架橋度インプラントはほぼ完全に消化されていた。蓋外腱内部に残存していた高架橋度インプラントを摘出して力学試験を行った結果、埋植前後で力学特性の有意な変化が生じないことが明らかになった。細胞浸潤性を促進するための疎密構造・階層化構造および分子間架橋による酵素耐性が配向コラーゲン線維束に必要であると結論した。
|
