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生体硬組織を標的とした薬物放出制御と骨幹細胞を用いた細胞組織工学

研究課題

研究課題/領域番号 12F02814
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関武蔵野大学

研究代表者

大塚 誠  武蔵野大学, 薬学研究所, 教授 (90160548)

研究分担者 CHOU Joshua  武蔵野大学, 薬学研究所, 外国人特別研究員
CHOU Joshua  武蔵野大学, 薬学研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2014年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2012年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード生体硬組織 / 薬物放出制御 / 骨幹細胞 / 細胞組織工学 / サンゴ / 骨粗鬆症 / 骨再生 / 亜鉛 / 薬物送達システム / 人工骨 / 骨再組織工学 / インプラント / ハイドロキシアパタイト / 細胞親和性 / アパタイト / セルスキャホールド / 骨密度 / 有機無機複合体 / X線回折
研究実績の概要

バイオマテリアルの生体親和性を制御するために,生体の機能を十分に理解して,その機構を生体模倣(Biomimetic)することにより,新しい段階を迎えた。これらのバイオマテリアルを基盤としたドラックデリバリーシステム(DDS)は,生体機能を制御するサイトカインなどの薬剤を放出制御することから,分子レベルでのバイオマテリアルと細胞の相互作用をコントロールする上で必須の技術である.一方、高度に複合化されたDDS技術はさらにES細胞や肝細胞などの細胞増殖能が、その細胞の培養環境に影響されることが示され、細胞スキャホールドと活性制御技術の関係が明らかとなり、新しい再生医療への積極的な展開を加速している.本研究は,骨再生医療を目的としたインテリジェントマテリアルとして完全連通孔を持つサンゴ由来アパタイトを用いたDDSで3次元セルスキャホールドに有機無機コーティングを形成し、亜鉛を薬物として薬物放出制御機能を付加したDDS機能を有する担体を調製し,骨生成の高い人工骨を創生した。これらの人工骨に骨細胞を培養し、骨組織を病態動物に再移植する再生医療としての人工骨の調製を可能とした.
1.星の砂からなる炭酸カルシウムから亜鉛含有β-TCPを生成した。
2.骨粗鬆症マウスにおける亜鉛リン酸三カルシウムからの局所亜鉛放出制御を確認した
3.ラット脛骨欠損修復における海洋性材料由来亜鉛リン酸三カルシウムの治療効果を確認した.
4.ラット頭蓋冠欠損部への亜鉛リン酸三カルシウムの適用し,骨密度増加を確認した.
5.亜鉛リン酸三カルシウムの薬物送達システムによる骨粗鬆症ラットの長期全身治療効果を確認した.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Bone regeneration of calvarial defect using marine calcareous-derived beta-tricalcium phosphate macrosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Chou J, Hao J, Shinji K, Ben-Nissan B, Milthorpe B, Otsuka M
    • 雑誌名

      Journal of Tissue Engineering

      巻: 5 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1177/2041731414523441

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Antibiotic delivery potential of nano and microporous marine structure2014

    • 著者名/発表者名
      J. Chou , S. Valenzuela, D. W Green, L. Kohan , B. Milthorpe, M. Otsuka, B. Ben-Nissan,
    • 雑誌名

      Nanomedicine

      巻: 9 号: 8 ページ: 1131-1139

    • DOI

      10.2217/nnm.13.116

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Strontium- and magnesium-enriched biomimetic β-TCP macrospheres2014

    • 著者名/発表者名
      J. Chou, S. M. Valenzuela, J. Santos, D. Bishop, B. Milthorpe, D. W. Green, M. Otsuka, B. Ben-Nissan,
    • 雑誌名

      J. Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      巻: 8 号: 10 ページ: 771-778

    • DOI

      10.1002/term.1576

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of biomimetic zinc-containing tricalcium phosphate (Zn—TCP) on the growth and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells2014

    • 著者名/発表者名
      Chou J, Hao J, Hatoyama H, Ben-Nissan B, Milthorpe B, Otsuka M
    • 雑誌名

      J Tissue Engineering & Regenerative Medicine

      巻: 9(7) 号: 7 ページ: 852-858

    • DOI

      10.1002/term.1901

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The therapeutic effect on bone mineral formation from biomimetic zinc containing tricalcium phosphate (ZnTCP) in zinc-deficient osteoporotic mice2014

    • 著者名/発表者名
      Chou J, Hao J, Hatoyama H, Ben-Nissan B, Milthorpe B, Otsuka M
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 8(8) 号: 8 ページ: e71821-e71821

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0071821

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bone regeneration of rat tibial defect by zinc-tricalcium phosphate (Zn-TCP) from porous Foraminifera carbonate macrospheres2013

    • 著者名/発表者名
      Chou J, Hao J, Kuroda S, Ben-Nissan B. Milthorpe B, Otsuka M
    • 雑誌名

      Marine Drugs

      巻: 11 ページ: 5148-5158

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled Release of Simvastatin from Biomimeticβ-TCP Drug Delivery System,2013

    • 著者名/発表者名
      J. Chou, T. Ito, D. Bishop, M. Otsuka, B. Ben-Nissan, B. Milthorpe,
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 8

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多孔性亜鉛リン酸三カルシウム球形粒子の有用性の検証2014

    • 著者名/発表者名
      鳩山 宏一,Joshua Chou, 服部祐介, 大塚 誠
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Biomimetic Zinc Tricalcium Phosphate (Zn-TCP) Derived from Coral for Bone Formation and Repair2013

    • 著者名/発表者名
      J Chou, J Hao, H Mori, B Ben-Nissan, B Milthorpe, M Otsuka
    • 学会等名
      25th Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in Medicine
    • 発表場所
      Bucharest市 Romania
    • 年月日
      2013-07-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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