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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Carbon nanomateral immobilized peptide for alveolar bone tissue engnieering

Research Project

Project/Area Number 26861616
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

平田 恵理  北海道大学, 歯学研究科, 助教 (10722019)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsカーボンナノホーン / ペプチド / 骨再生 / 国際共同研究
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、カーボンナノ物資のひとつであるカーボンナノホーン(CNHs)の骨形成メカニズムをマクロファージに対する反応とともに明らかにした。さらにCNHsをインプラントに使用される二酸化チタン(TiO2)に表面処理する条件を検索した。また、骨形成ペプチドDWIVAをCNHsに修飾し、その効果を評価した。
1. CNHsのマクロファージと骨髄間質細胞(hMSCs)への影響評価:マクロファージとhMSCを共培養し、CNHsを添加したところ、ALP活性が促進された。これにより、CNHsはマクロファージを介して骨形成を促進することが示唆された。
2. CNHsのインプラントへの応用:CNHsを表面に修飾した酸化チタン(CNH-TiO2)を開発した。CNH-TiO2上では骨芽細胞の増殖が促進された。また、骨髄腔内に埋入したところ、骨とCNHsが近接しており、骨との適合性が示された。
3. 骨形成ペプチド修飾CNHsの開発:骨誘導タンパク(BMP-2)の一部である骨形成ペプチド(DWIVA)をCNHsに化学結合させた骨形成ペプチド修飾CNHs(BMpep-CNHs)を開発した。BMPep-CNHsはペプチド単独と比較し、オステオポンチンが有意に上昇した。以上の結果より、骨形成ペプチド修飾CNHsを表面に付与したインプラントへの応用が可能となった。今後はさらに条件を検討し、長期にわたる生体反応を評価したうえで臨床への応用を考えている。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] フランス国立科学研究所(CNRS)(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      フランス国立科学研究所(CNRS)
  • [Journal Article] Few-Layer Graphene Kills Selectively Tumor Cells from Myelomonocytic Leukemia Patients2017

    • Author(s)
      Julie Russier, Veronica Leon, Marco Orecchioni, Eri Hirata, Patrizia Virdis, Claudio Fozza, Francesco Sgarrella, Gianaurelio Cuniberti, Maurizio Prato, Esterezquez, Alberto Bianco, Lucia G. Delogu
    • Journal Title

      ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION

      Volume: 56 Pages: 3014-3019

    • DOI

      7.DOI 10.1002/anie.201700078

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Carbon nanohorns allow acceleration of osteoblast differentiation via macrophage activation2016

    • Author(s)
      Eri Hirata, Eijiro Miyako, Nobutaka Hanagata, Natsumi Ushijima, Norihito Sakaguchi, Julie Russier, Masako Yudasaka, Sumio Iijima, Alberto Bianco, Atsuro Yokoyama
    • Journal Title

      Nanoscale

      Volume: 8 Pages: 14514-14522

    • DOI

      10.1039/C6NR02756C

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 局所埋入したカーボンナノチューブの体内動態2017

    • Author(s)
      平田恵理,湯田坂雅子,前田由佳利,小松原浩実,田中丈士、 片浦弘道,  横山敦郎
    • Organizer
      第6回ナノカーボンバイオシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学伊藤国際学術研究センター(東京都文京区)
    • Year and Date
      2017-02-28 – 2017-02-28
  • [Presentation] カーボンナノホーンを用いた骨形成2016

    • Author(s)
      平田恵理,都英次郎,Alberto Bianco,湯田坂雅子,横山敦郎
    • Organizer
      第5回ナノカーボンバイオシンポジウム
    • Place of Presentation
      かでる27(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-09-06 – 2016-09-06
  • [Presentation] The effect of carbon nanohorns on human monocyte and mesenchymal stem cells2016

    • Author(s)
      Eri Hirata, Eijiro Miyako, Masako Yudasaka, Alberto Bianco, Atsuro Yokoyama
    • Organizer
      17th International Conference on the Science and Applicaiotn of Nanotubes
    • Place of Presentation
      Vienna (Austria)
    • Year and Date
      2016-08-13 – 2016-08-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カーボンナノホーンコーティング陽極酸化チタンの開発2016

    • Author(s)
      髙田紗理, 平田恵理, 小松原浩実, 山本悟, 横山敦郎
    • Organizer
      日本補綴歯科学会第125回学術大会
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-07-09 – 2016-07-10
  • [Presentation] The Electrodeposition of Anodized Titanium with Carbon Nanohorns2016

    • Author(s)
      Sari Takada, Eri Hirata, Atsuro Yokoyama
    • Organizer
      The11th Scientific Meeting of the Asian Academy of Osseointegration
    • Place of Presentation
      Bangkok(Thailand)
    • Year and Date
      2016-06-03 – 2016-06-04
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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