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生体腱のコラーゲン階層構造を模倣した人工腱マトリクスの創製とその再構築機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K01321
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター

研究代表者

柚木 俊二  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 主任研究員 (20399398)

研究分担者 安田 和則  北海道大学, 医学研究院, 名誉教授 (20166507)
近藤 英司  北海道大学, 医学研究院, 特任教授 (60374724)
大藪 淑美  地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部バイオ応用技術グループ, 主任研究員 (80587410)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード人工腱 / コラーゲン / ファイバー / 紡糸 / 関節外科 / コラーゲン線維 / 配向 / 線維 / せん断応力
研究成果の概要

フィブリルが軸方向に配向した紐状コラーゲンゲル(CCG)の連続成型技術を開発した。リン酸緩衝液に溶解したコラーゲンを38℃に加温したステンレス管に導入する工程により、管内で急速なコラーゲンの線維化を生じ、CCGが連続的に吐出された。従来の湿式紡糸法に対する本法の優位性は、ゲル全層に渡りフィブリルを配向させることができ、更にゲルの直径を制御可能なことである。
CCGを乾燥させると断面積が0.0123~0.135 mm2のfiberを作製できた。湿潤状態での破断強度は54.5 ± 7.8 MPaに達し、ヒト靱帯に比肩した。このfiberの組紐によって細胞浸潤性を有する人工腱マトリックスを作製した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] A novel fabrication method to create a thick collagen bundle composed of uniaxially aligned fibrils: An essential technology for the development of artificial tendon/ligament matrices2015

    • 著者名/発表者名
      Yunoki S, Hatayama H, Ebisawa M, Kondo E, Yasuda K
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research part A

      巻: in press 号: 9 ページ: 3054-3065

    • DOI

      10.1002/jbm.a.35440

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Continuous Fabrication of Collagen Fibers Comprised of Uniaxially Aligned Fibrils: The Second Step for Mimicking Hierarchical Collagen Structure of Tendon2018

    • 著者名/発表者名
      柚木俊二,海老澤瑞枝,畑山博哉,近藤英司,安田和則
    • 学会等名
      Society for Biomaterials 2018 Annual Meeting & Exposition
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コラーゲンのゲル紡糸: 線維配向と直径制御を可能にする連続紡糸技術2017

    • 著者名/発表者名
      柚木俊二,海老澤瑞枝,畑山博哉,近藤英司,安田和則
    • 学会等名
      第39バイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Gelation of collagen under shearing to create a thick gel composed of uniaxially aligned fibrils2016

    • 著者名/発表者名
      柚木俊二、畑山博哉、海老澤瑞枝、近藤英司、安田和則
    • 学会等名
      10th World Biomaterial Congress
    • 発表場所
      The Palais des congrès de Montréal
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gelation of collagen under shearing to create a thick gel composed of uniaxially aligned fibrils2016

    • 著者名/発表者名
      Shunji Yunoki, Hirosuke Hatayama, Mizue Ebisawa, Eiji Kondo, Kazunori Yasuda
    • 学会等名
      10th World Biomaterials Congress
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 医療ニーズに応えるためのコラーゲン工学2016

    • 著者名/発表者名
      柚木俊二
    • 学会等名
      平成28年度 高分子学会北陸若手会
    • 発表場所
      センチュリオンホテル福井
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ゲル状配向コラーゲン線維束の作製とそのin vitroおよびin vivo評価2015

    • 著者名/発表者名
      柚木俊二、畑山博哉、海老澤瑞枝、近藤英司、安田和則
    • 学会等名
      第37回日本バイオマテリアル学会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 一軸配向した線維からなる太いゲル状コラーゲンバンドルの作製技術2015

    • 著者名/発表者名
      柚木俊二、畑山博哉、海老澤瑞枝、近藤英司、安田和則
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学川内キャンパス
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] ゲル化・増粘剤の使い方、選び方 事例集2018

    • 著者名/発表者名
      柚木俊二
    • 総ページ数
      15
    • 出版者
      (株)技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京都立産業技術研究センター技術シーズ集

    • URL

      https://www.iri-tokyo.jp/joho/kohoshi/seeds/documents/h27_118gerujou.pdf

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] コラーゲンゲルの連続成型体およびその作製方法2017

    • 発明者名
      柚木俊二、海老澤瑞枝、近藤英司、安田和則
    • 権利者名
      柚木俊二、海老澤瑞枝、近藤英司、安田和則
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-215184
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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