2015 Fiscal Year Annual Research Report
腱・靭帯への医用応用を目指した間葉系幹細胞自己生成組織の高強度化
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25870723
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| Research Institution | Seikei University |
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Principal Investigator |
大家 渓 成蹊大学, 理工学部, 助教 (50549962)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 幹細胞自己生成組織 / 高強度化 / 配向制御 / ナノ周期構造 / コラーゲンシート / 静的圧縮荷重下培養 / 動的圧縮荷重下培養 / 一方向磁場刺激 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
間葉系幹細胞(MSC)の自己生成組織（scSAT）の高強度化を目指し、今年度は(1)ナノ周期構造上でのscSAT作製、(2)コラーゲンシート(CS)との複合化、(3)動的ひずみおよび静的負荷培養、(4)MSCやscSATへの一方向磁場刺激について検討した。
(1)超短パルスレーザー加工法によってナノ周期構造を付与したdimethylpolysiloxane上でscSATを作製した結果、平滑表面上で作製した組織と比較して高強度化された。この組織を観察した結果、組織配向が確認でき、これが高強度化された一因であることがわかった。
(2)これまでにCSと複合化したscSATは、組織内のコラーゲン線維の構築を促進できたことから、今年度は複合化に最適な条件を模索した。その結果、CSの厚さが薄く播種密度が高いほど、scSATとCSの複合領域の厚さが増すことがわかり、破断荷重が大きくなった。
(3)昨年度までに作製が完了した動的ひずみ負荷培養装置を用い、scSAT高強度化の最適な培養条件について検討した。その結果、一日あたりの動的ひずみ負荷時間を長くすることにより、組織を高強度化でき、組織の配向を制御できた。また、作製中の組織の上に錘をおくことによって組織に静的圧縮ひずみを負荷した結果、本手法でも組織を高強度化できることが明らかになった。
(4)昨年度までに永久磁石を用いてMSCおよび組織に一方向に磁場刺激を与える装置として、ハルバッハ配列磁場刺激装置を開発した。作製した装置内でMSCに磁場刺激を与えた結果、MSCの形態に影響が及ぼされたが、MSCは配向しなかった。
以上、scSATの作製基板の形状や成分、種々の刺激付与は組織の高強度化に有用であり、組織の配向制御が高強度化に影響をおよぼす一因となることがわかった。
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