2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Mechanical Electro-Magneto Nerve Regeneration Device with Biocompatible Piezoelectric Material MgSiO3
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26289010
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
仲町 英治 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60099893)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森田 有亮 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80368141)
萩原 明郎 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (90198648)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生体適合材料 / 再生用デバイス / 電磁場刺激 / 力学刺激 / 神経細胞PC12 / 神経軸索伸展 / コンピュータシミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の主要５課題の成果を示す．
(1)セルラーオートマトン解析法による３次元軸索伸展シミュレーションの開発：力学・電磁場細胞周辺環境の神経軸索進展への影響の観察結果を踏まえて，細胞周辺環境の影響を考慮した神経軸索伸展解析プログラムを完成した．(2)ラット由来疑似神経細胞PC12の軸索伸展の基本メカニズム解明用Bio-MEMSデバイスの開発：電気泳動法を採用した細胞の捕捉・配置形成用Bio-MEMSデバイスを作製し，PC12細胞を等対頂角・等間隔のユニットセルに捕捉・配置し，細胞間距離および相対角度が軸索伸展速度とネットワーク形成に及ぼす影響の定量的評価を行った．(3)生体適合圧電材料MSO多層膜ダイヤフラムによる二次元応力・静電磁場負荷装置の作製とPC12による軸索伸展観察：生体適合圧電材料MSO多層膜をダイヤフラムの上層に成膜することでユニモルフ型ダイヤフラムを作製し，その膜上にPC12を播種し軸索伸展に対する引張り・圧縮および電界繰返し刺激負荷による軸索伸展促進効果を確認した．(4)交流電磁場創生デバイス開発と細胞活性実験：任意の磁場分布を有する交流電磁場環境を創生することで，電磁場がPC12細胞の軸索伸展の加速およびの伸展方向の制御に有効であることを検証した．(5)力学・電磁場細胞周辺環境創生デバイスの開発とPC12軸索伸展促進効果の検証：一様交流磁場刺激および引張りひずみ４％の力学刺激を開始し，PC12の軸索伸展長さおよびネットワーク形成を観察した．Controlと比較した結果，引張刺激下では25.2％;一様磁場刺激下では37.4％;，力学・電磁場ハイブリッド刺激下では70.0％の軸索伸展促進が確認された．各刺激下における軸索伸展促進の効果が確認されているが，ハイブリッド刺激下においては軸索伸展促進とネットワーク構築に対する相乗効果があることが確認された．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Physical and Biological Properties of a Novel Anti-adhesion Material Made of Thermally Cross-linked Gelatin Film: Investigation of the Usefulness as Anti-adhesion Material2017
Author(s)
Tsunehito Horii, Hiroyuki Tsujimoto, Hiroe Miyamoto, Koki Yamanaka, Shota Tanaka, Hiroko Torii, Yuki Ozamoto, Hideki Takamori, Eiji Nakamachi, Yoshito Ikada, Akeo Hagiwara
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Journal Title
Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials
Volume: -
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Development of IKVAV Modified PLLA Guide Tube Having Undirectional Fibers on Inner Surface to Enhance Axonal Extension2016
Author(s)
Akizawa, Y., Morita, Y., Hsu, Y., Yamaoka, T. and Nakamachi, E.
Organizer
Proc. of ASME2016, International Mechanical Engineering Congress & Exposition
Place of Presentation
Phenix, AZ, USA
Year and Date
2016-11-14 – 2016-11-17
Int'l Joint Research
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