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コラーゲン選択的架橋剤の創製と角膜実質の架橋による物性変化の非侵襲的測定法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04156
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 高分子化学
研究機関九州大学

研究代表者

安中 雅彦  九州大学, 理学研究院, 教授 (40282446)

研究分担者 松浦 豊明  奈良県立医科大学, 医学部, 非常勤講師 (10238959)
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
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワード角膜 / コラーゲン / 架橋 / ブリユアン顕微鏡 / 弾性率 / ブリルアン光学顕微鏡 / バイオハイドロゲル / 生体高分子架橋剤 / 3次元弾性イメージング / 力学物性 / ブリルアン顕微鏡システム / ブリユアン散乱 / コラーゲンモデルペプチド / ゲル
研究成果の概要

本研究では,眼球組織では角膜ゲルの角膜実質を研究対象とし,以下の成果を得た。(1) コラーゲンを特異的に認識する生体架橋剤の創製:コラーゲンモデルペプチドに注目し,これを多分岐水溶性高分子末端に導入した生体架橋剤を創製し,安定なコラーゲンゲル形成を実現した。(2)力学物性の非侵襲的評価法の開発:生体組織の力学物性を非侵襲的に計測することを目標として, in situ かつ in vivo条件で弾性率測定が可能なブリルアン顕微鏡システムを構築した。(3)角膜架橋法の開発:開発した生体架橋剤を用いて豚角膜の架橋を実施した。さらに,架橋角膜の弾性率をブリルアン顕微鏡で測定する方法論を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

視覚は人間にとって重要な情報手段であり,角膜は眼球を構成する主要な組織である。近年,非炎症性変性疾患で1000名に1人の有病率である円錐角膜,さらに近視による視力低下に対する治療として一般化した屈折矯正手術後に発症することが確認されている角膜拡張症が社会的問題となっている。その機構は未だ解明されていないのが現状であるが,角膜を構成するコラーゲンの架橋が治療法として有効であると考えられている。本研究では,コラーゲンを特異的に認識する選択的生体適合性架橋剤の創製,さらに架橋による角膜ゲルの物性変化を明らかにし,生体分子物理化学の新しい分野を築くと共に,眼科分野への貢献も大きい成果を得た。

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

    (6件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Copenhagen(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Copenhagen(Denmark)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Stretching PEO-PPO Type of Star Block Copolymer Gels: Rheology and Small-Angle Scattering2018

    • 著者名/発表者名
      Kell Mortensen and Masahiko Annaka
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      巻: 7 号: 12 ページ: 1438-1442

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.8b00792

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Friction Coefficient of Well-Defined Hydrogel Networks2016

    • 著者名/発表者名
      Midori Fujiki, Masaya Ito, Kell Mortensen, Shintaro Yashima, Masayuki Tokita, and Masahiko Annaka
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 49 号: 2 ページ: 634-642

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.5b01997

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural Study of Four-Armed Amphiphilic Star-Block Copolymers: Pristine and End-Linked Tetronic T13072016

    • 著者名/発表者名
      Kell Mortensen and Masahiko Annaka
    • 雑誌名

      ACS Macro Letters

      巻: 5 号: 2 ページ: 224-228

    • DOI

      10.1021/acsmacrolett.5b00936

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [図書] Rheology of Biological Soft Matter, Fundamentals and Applications2017

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Annaka
    • 総ページ数
      390
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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