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バイファンクショナル分子によるポリ乳酸スキャホールド内部への組織浸潤誘導

研究課題

研究課題/領域番号 16H03186
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関国立研究開発法人国立循環器病研究センター

研究代表者

山岡 哲二  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (50243126)

研究分担者 神戸 裕介  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 研究員 (30747671)
徐 ユイ  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 流動研究員 (10757678)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2017年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード再生医工学材料 / スキャホールド / ポリ乳酸 / ヘテロ結合体
研究成果の概要

オリゴ乳酸-ペプチド結合体によるポリ乳酸スキャホールドの機能的修飾に成功した。スキャホールド最表面に固定化されたペプチド密度を傾向染色法により定量することでペプチドの露出効率を解明し、それに基づいて、露出効率が高い新たなオリゴ乳酸-ペプチド結合体を設計した。親水セグメントを挿入した結合体によりマトリックス表面への固定化効率が向上し、また、ポリ乳酸のTg付近での水中加熱法で、表面ペプチド密度が大きく向上することを確認した。さらに、PC-12細胞を播種して神経細胞接着率に与えるペプチド露出効率の影響を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

バイオマテリアルのエラスティシティーが注目されているが、表面特性が重要であることも広く認識しており生理活性物質などの導入が進められてきた。その表面解析はESCAやEDSなどが用いられるが、いずれもある深さを持った解析となる。しかし、細胞や組織が認識するのは"最"表面に存在している情報のみであり、その結果、上述前者の工学的な導入率と細胞や組織の応答は必ずしも一致しない。我々は、化学反応を利用した最表面のリンガンド密度を測定することに成功し、それを用いたバイオマテリアル表面の活性化修飾法の確認にも成功した、今後のバイオマテリアル研究の基礎的知見となるものである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件) 図書 (4件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Surface modification of porous alpha-tricalcium phosphate granules with heparin enhanced their early osteogenic capability in a rat calvarial defect model2018

    • 著者名/発表者名
      TAKEDA Yoshihiro、HONDA Yoshitomo、KAKINOKI Sachiro、YAMAOKA Tetsuji、BABA Shunsuke
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 37 号: 4 ページ: 575-581

    • DOI

      10.4012/dmj.2017-305

    • NAID

      130007421028

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2018-07-26
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization and quantification of the bioactive molecules immobilized at the outmost surface of PLLA-based biomaterials2018

    • 著者名/発表者名
      Hsu Yu-I、Yamaoka Tetsuji
    • 雑誌名

      Polymer Degradation and Stability

      巻: 156 ページ: 66-74

    • DOI

      10.1016/j.polymdegradstab.2018.08.001

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Label-Free Separation of Induced Pluripotent Stem Cells with Anti-SSEA-1 Antibody Immobilized Microfluidic Channel2017

    • 著者名/発表者名
      A. Otaka, K. Kitagawa, T. Nakaoki, M. Hirata, K. Fukazawa, K. Ishihara, A. Mahara, T. Yamaoka
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 6 ページ: 1576-1582

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.6b04070

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vascular induction and cell infiltration into peptide-modified bioactive silk fibroin hydrogels2017

    • 著者名/発表者名
      Kambe Y,Murakoshi A,Urakawa H,Kimura Y,Yamaoka T
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 5 号: 36 ページ: 7557-7571

    • DOI

      10.1039/c7tb02109g

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Individual evaluation of cardiac marker expression and self-beating during cardiac differentiation of P19CL6 cells on different culture substrates2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yamaoka, T. Dan, A. Yamashita, M. Hirata, T. Nakaoki, A. Miskon, S. Kakinoki, A. Mahara
    • 雑誌名

      Journal of Biomaterials Research: Part A

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Individual evaluation of cardiac marker expression and self-beating during cardiac differentiation of P19CL6 cells on different culture substrate2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuji Yamaoka, Mitsuhi Hirata, Takaaki Dan, Atsushi Yamashita, Akihisa Otaka, Takahiko Nakaoki, Azizi Miskon, Sachiro Kakinoki, Atsushi Mahara
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials research A

      巻: 105A 号: 4 ページ: 1166-1174

    • DOI

      10.1002/jbm.a.35977

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Heparinized alpha-tricalcium phosphate porous scaffolds for bone regeneration with/without bFGFmodification in rat and canine model2018

    • 著者名/発表者名
      山岡 哲二
    • 学会等名
      2018 TERMS WC
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] オリゴ乳酸-diEG-IKVAV結合体によるポリ乳酸神経誘導管の表面修飾と熱処理効果2018

    • 著者名/発表者名
      徐 于懿
    • 学会等名
      第17回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 内皮細胞親和性REDVペプチドによる2017

    • 著者名/発表者名
      飯田 啓太
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Development of PLLA guide tube filled with unidirectional fiber to enhance axonal extension2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Akizawa
    • 学会等名
      23rd Congress of the European Society of Biomechanic
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] オリゴ乳酸-ペプチドヘテロ結合体によるポリ乳酸マトリックスの機能化修飾2017

    • 著者名/発表者名
      山岡哲二
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 再生人工血管用足場を目指した電解紡糸法による血管内皮細胞誘導型生分解性階層化チューブ構造体の作製2017

    • 著者名/発表者名
      住田啓迪
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 疎水性人工タンパク質の混合によるポリ乳酸の細胞機能化2017

    • 著者名/発表者名
      柿木佐知朗
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ヘパリンによる表面修飾はα型リン酸三カルシウム多孔質顆粒の初期骨形成能を増強する2017

    • 著者名/発表者名
      武田吉裕
    • 学会等名
      第39回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Surface modification of Poly(lactic acid) nerve regeneration tube using oligo(D-lactic acid) bioactive peptide conjugates2017

    • 著者名/発表者名
      徐 于懿
    • 学会等名
      Tissue Engineering & Regenerative Medicine Annual Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] オリゴ乳酸-IKVAVペプチド結合体を用いた神経誘導管の高機能化2016

    • 著者名/発表者名
      徐 于懿
    • 学会等名
      第54回日本人工臓器学会大会
    • 発表場所
      米子コンベンションセンター(鳥取県米子市)
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Surface modification of poly(L-lactic acid) nanofiber conduits with oligo(D-lactic acid) bioactive peptide conjugates for nerve regeneration tube2016

    • 著者名/発表者名
      徐 于懿
    • 学会等名
      the 6th Stanford Bio-X & ADATE Symposium (Stanford,CA,US)
    • 発表場所
      Stanford, CA, US
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多孔質スキャホールド内部への組織誘導に及ぼす表面特性の影響2016

    • 著者名/発表者名
      山岡哲二
    • 学会等名
      第45回医用高分子シンポジウム
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(東京都江東区)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] オリゴ乳酸-REDVペプチドヘテロ結合体によるポリ乳酸スキャホールドへの特異的細胞接着性の付与2016

    • 著者名/発表者名
      飯田 啓太
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 細胞・生体分子の固定化と機能発現2018

    • 著者名/発表者名
      柿木佐知朗、山岡哲二
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      CMC出版
    • ISBN
      9784781313269
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 工業材料 65(7)2017

    • 著者名/発表者名
      山岡哲二
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      日刊工業新聞
    • ISBN
      4910037730770
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 組織再生用繊維性スキャホールド2016

    • 著者名/発表者名
      橋本朋子、山岡哲二
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Proceeding of the ASME2016 Internatilanal Mechanical Engineering Congress & Exposition2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Akizawa, Y, Morita, Y. Hsu, T. Yamaoka, E. Nakamachi
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      IMECE2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 生分解性オリゴマー、親水性セグメント、及び細胞接着性ペプチドから成る化合物及びその利用2017

    • 発明者名
      山岡哲二、徐 于懿、岩井敦史、中越琢也
    • 権利者名
      山岡哲二、徐 于懿、岩井敦史、中越琢也
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 生分解性オリゴマー、親水性セグメント、及び細胞接着性ペプチドから成る化合物2016

    • 発明者名
      山岡哲二、徐 于懿、岩井敦史、中越琢也
    • 権利者名
      国立循環器病研究センター、東洋紡株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-176496
    • 出願年月日
      2016-09-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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