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体外での生体組織成長制御を目指すメカノ・ケミカルコントロール環境の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16H05533
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 歯科医用工学・再生歯学
研究機関岡山大学

研究代表者

松本 卓也  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (40324793)

研究分担者 山本 雅哉  東北大学, 工学研究科, 教授 (10332735)
平野 義明  関西大学, 化学生命工学部, 教授 (80247874)
研究協力者 岡田 正弘  
ハラ エミリオ  
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
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
キーワード細胞操作 / 組織操作 / バイオマテリアル / バイオメカニクス
研究成果の概要

本研究では、三次元細胞塊の成長制御に対し適切な機械的刺激、化学的刺激を複合的に負荷できる培養系の開発を目的とした。唾液腺組織につては、単離した唾液腺細胞を凝集塊としてマトリゲル中に存在させ実験室にて三次元自己組織化できる系を構築した。この構築した培養系を利用した結果、MCSFやRGDペプチドが自己組織化を促進することを見出した。一方、硬組織として骨組織生成過程の理解の結果、肥大軟骨細胞の破裂の結果生じた細胞膜断片が骨形成の核形成起点になることを明らかにした。これら結果をもとに、新たな石灰化形成過程をin vitroにて再現するための培養系を構築できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では軟組織、硬組織それぞれの組織において、新たな培養系を提案、構築し、これまでにない新たな組織発生制御を可能とするin vitroの実験系、ならびに組織成長制御環境を生み出すに至った。これら新しい培養系は現在注目を集めているオルガノイドの成長制御など、将来的なin vitroでの組織作製に有効な技術として社会的意義が大きい技術と言える。

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

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件、 招待講演 11件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Biomimetic mineralization using matrix vesicle nanofragments2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kunitomi, Emilio Satoshi Hara, Masahiro, Okada, Noriyuki Nagaoka, Takuo Kuboki, Takayoshi Nakano, Hiroshi Kamioka, Takuya Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part A

      巻: 107 号: 5 ページ: 1021-1030

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36618

    • NAID

      120006775071

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 最初期石灰化過程を詳細に観察し模倣する.2019

    • 著者名/発表者名
      松本卓也 ハラエミリオサトシ
    • 雑誌名

      化学工業

      巻: 69 ページ: 23-28

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 骨組織発生の材料学的再検討が新しい骨組織工学につながる2019

    • 著者名/発表者名
      松本卓也 ハラエミリオサトシ
    • 雑誌名

      バイオマテリアル

      巻: 37 ページ: 50-51

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Rapid bioinspired mineralization using cell membrane nanofragments and alkaline milieu2018

    • 著者名/発表者名
      Hara ES, Okada M, Kuboki T, Nakano T, Matsumoto T
    • 雑誌名

      J Mater Chem B

      巻: 6 ページ: 6153-6161

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of single gel with different mechanical stiffness using three-dimensional mold2018

    • 著者名/発表者名
      Kazi Gulsan Ara Sathi、Rahman Kazi Anisur、Farahat Mahmoud、Matsumoto Takuya
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A

      巻: 107 号: 1 ページ: 6-11

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36455

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chondrocyte burst promotes space for mineral expansion2018

    • 著者名/発表者名
      Emilio Satoshi Hara, Masahiro Okada, Noriyuki Nagaoka, Takako Hattori, Takuo Kuboki, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto
    • 雑誌名

      Integrative Biology

      巻: 10 号: 1 ページ: 57-66

    • DOI

      10.1039/c7ib00130d

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Bioinspired mineralization using chondrocyte membrane nanofragments2018

    • 著者名/発表者名
      Emilio Satoshi Hara, Masahiro Okada, Noriyuki Nagaoka, Takako Hattori, Takuo Kuboki, Takayoshi Nakano, Takuya Matsumoto
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 4 号: 2 ページ: 617-625

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.7b00962

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] MCSF orchestrates branching morphogenesis and onset of M2 macrophage in developing submandibular gland tissue2017

    • 著者名/発表者名
      Gulsan Ara Sathi, Mahmoud Farahat, Emilio Satoshi Hara, Hiroaki Taketa, Hitoshi Nagatsuka, Takuo Kuboki, Takuya Matsumoto
    • 雑誌名

      Journal of Cell Science

      巻: 印刷中 号: 9 ページ: 1559-1569

    • DOI

      10.1242/jcs.196907

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MSCs feeder layers induce SMG self-organization and branching morphogenesis.2017

    • 著者名/発表者名
      Farahat M, Sathi GA, Hara ES, Taketa H, Kuboki T, Matsumoto T
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 12 号: 4 ページ: e0176453-e0176453

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0176453

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional peptide KP24 enhances submandibular gland tissue growth in vitro2016

    • 著者名/発表者名
      Ikeda A, Taketa H, Sathi GA, Hirano Y, Iida S, Matsumoto T
    • 雑誌名

      Regener Ther

      巻: 3 ページ: 88-96

    • DOI

      10.1016/j.reth.2016.02.006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Re-evaluation of bone biomineralization - by engineer’s point of view-2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      International Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Temporal control of 3D tissue morphogenesis in artificial cellular microenvironments2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Symposium, World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞を原料とした新規バイオミメティック 骨誘導材料の開発2018

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Cell nanofragment inspired from natural bone mineralization2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto, Emilio Satoshi Hara
    • 学会等名
      Bioceramics 31
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reevaluation of bone tissue development2018

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto T
    • 学会等名
      日中韓フォーサイト シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞を原料とした新規バイオミメティック骨誘導材料2018

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 学会等名
      日本化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reevaluation of bone tissue development2018

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二次骨化中心における最初期石灰化の形成と拡大2017

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 学会等名
      日本再生医療学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2017-03-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 唾液腺組織の人工合成と生命科学研究への応用2017

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 学会等名
      糖尿病臨床研究開発センター講演会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In vitro tunable cell and tissue culture system for understanding salivary gland tissue development2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      TERMIS-AP
    • 発表場所
      台北, 台湾
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] How is bone tissue generated?2016

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsumoto
    • 学会等名
      Brain Korea 21 in Hanyang University
    • 発表場所
      Hanyang University, 韓国
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 医療・診断を支えるペプチド科学(平野義明 編)2017

    • 著者名/発表者名
      松本卓也
    • 総ページ数
      315
    • 出版者
      CMC出版
    • ISBN
      4781312675
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 岡山大学大学院医歯薬学総合研究科 生体材料学分野

    • URL

      http://www.okayama-u.ac.jp/user/biomat/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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