神経組織再生のための新規多機能生体内吸収性基材の開発

• Project/Area Number: 15659345
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Orthopaedic surgery
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 三浪 明男 北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20133738)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西村 紳一郎 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00183898) ; 眞島 任史 北海道大学, 大学院・医学研究科, 助教授 (30241334) ; 岩崎 倫政 北海道大学, 病院・講師 (30322803)
• Project Period (FY): 2003 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2003: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 神経 / 組織再生 / 成長因子 / 細胞接着因子 / scaffold / 糖鎖

Research Abstract

昨年度は、神経組織再生用チューブの作成のため、基盤材料にRGDモチーフおよび細胞増殖因子(タンパク)を化学的に安定化した状態で導入する技術を確立した。本年度は、基盤材料に導入したタンパクが基盤材料の分解と共に放出され細胞に対し、有効な生理活性を持つことを証明する実験を行った。RGDモチーフおよび細胞増殖因子を導入した基盤材料は、コントロールに比べ明らかに高い細胞接着性および増殖性を示した。さらに、基盤材料の分解と共に導入されたタンパクは基盤から放出され、長期にわたりタンパク活性を維持することも明らかとなった。
しかし、導入基盤の持つこれらの細胞に対する作用は神経細胞に特異的ではないため、本年度はさらに、神経細胞に対しより特異的作用を持つと考えられる糖鎖を基盤に導入し、神経細胞に対する特異的生理活性の有無を確認した。基盤材料に、糖鎖をより安定化した状態で化学的に導入する方法については確立した。糖鎖を導入した基盤の神経細胞へ対する接着性および増殖性評価においては、コントロールに比べ両評価共に有意な向上を認めた。
これら新規に開発した基盤材料へのタンパクおよび糖鎖の化学的導入技術の確立およびin vitro評価におけるその有用性については証明された。今後は、基盤材料の生体内親和性および生分解性のコントロール技術をより確実なものにし、生体内における神経組織再生用チューブの完成と神経組織再生手法の確立を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Thiolation of chitosan. Attachment of proteins via thioether formation. (2005)
  • Author(s): Masuko T, Minami A, Iwasaki N, Majima T, Nishimura S, Lee YC
  • Journal Title: Biomacromolecules (In press)
• [Journal Article] Chitosan-RGDSGGC-conjugate as a scaffold material for musculoskeletal tissue engineering. (2005)
  • Author(s): Masuko T, Iwasaki N, Majima T, Yamane S, Funakoshi T, Minami A, Ohsuga N, Ohta T, Nishimura S
  • Journal Title: Biomaterials (In press)
• [Publications] T Masuko, N Iwasaki, T Majima, S Yamane, T Funakoshi, J Uchida, N Mori, A Minami, T Ohta, SI Nishimura: "Introducing RGD as a cell adhesion molecule to scaffold material increases cell proliferation activities of chondrocytes and fibroblasts"Transactions of the 50^<th> Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society. V.29. 718 (2004)
• [Publications] K Niikura, N Osuga, N Nagahori, R Sadamoto, M Shiono, N Iwasaki, K Monde, A Minami, SI Nishimura: "Fluorescent glyconanoparticles as a sensitive device to monitor sugar-involving molecular events"Polymer Journal. V.36(In press). (2004)