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凍結保存材料への応用を目指した生体吸収性ナノファイバーの物性解析と生体適合性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K05908
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 高分子・繊維材料
研究機関福井大学

研究代表者

藤田 聡  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (60504652)

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
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードナノファイバー / 生体分解性 / 細胞凍結 / 細胞接着 / エレクトロスピニング / スキャフォールド / PHBH / 生体吸収性 / 凍結保存 / 高分子構造 / 生体材料 / 細胞・組織 / 高分子構造・物性 / 再生医学
研究成果の概要

本研究は,ポリ(3-(R)-ヒドロキシ酪酸-3-(R)-ヒドロキシヘキサン酸)(PHBH)ナノファイバーに着目し,その高分子物性と生体適合性に関して研究をすすめ以下のことを見出した。(1)PLLAではフィルムと比べてナノファイバーでは高い結晶化度を示したのに対して,PHBHでは結晶構造に顕著な差はなかった。(2) PHBHナノファイバーの炎症性はPLLAより低かった。また,生体中での分解様式のメカニズムを提案した。(3) PHBHナノファイバー表面へ接着した細胞は冷却・低温処理においても剥離しにくいことから直接凍結可能な細胞足場材料として利用できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

PHBHの生分解性挙動から,埋込材料として有効であることが示された。PHBH基材は、冷却および凍結後も細胞接着を維持できる材料であることも示された。さらに凍結融解によって低い細胞生存率、接着細胞数を示したPLLAおよびPS基材は、低温で収縮した細胞の接着が弱くなり、凍結融解によって細胞が剥離、収縮による物理的ストレスがかかるメカニズムが示された。PHBHは微生物由来の天然ポリマーであることから,PLLA等の合成ポリマーに代わる有望な材料のひとつとして,本研究での成果を軸に今後の医療応用や産業利用が期待される。

報告書

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

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Native collagen hydrogel nanofibres with anisotropic structure using core-shell electrospinning2018

    • 著者名/発表者名
      Wakuda Yuka、Nishimoto Shohei、Suye Shin-ichiro、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-018-24700-9

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Direct cryopreservation of adherent cells on an elastic nanofiber sheet featuring a low glass-transition temperature2017

    • 著者名/発表者名
      Batnyam Onon、Suye Shin-ichiro、Fujita Satoshi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 号: 81 ページ: 51264-51271

    • DOI

      10.1039/c7ra10604a

    • NAID

      120006478473

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] エレクトロスピニング法により作製したコラーゲン/ポリ乳酸ナノファイバーの芯鞘構造の形成効率の評価2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 新, 末 信一朗, 藤田 聡
    • 雑誌名

      高分子論文集

      巻: 73 号: 4 ページ: 366-369

    • DOI

      10.1295/koron.2015-0086

    • NAID

      130005165605

    • ISSN
      0386-2186, 1881-5685
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エレクトロスピニング法による導電性ナノファイバーの開発2016

    • 著者名/発表者名
      坂元 博昭, 藤田 聡, 末 信一朗
    • 雑誌名

      電気学会論文誌E(センサ・マイクロマシン部門誌)

      巻: 136 号: 11 ページ: 461-464

    • DOI

      10.1541/ieejsmas.136.461

    • NAID

      130005268279

    • ISSN
      1341-8939, 1347-5525
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Electrospun Co-axial Nanofibers as DDS Matrix for Tunable Release2018

    • 著者名/発表者名
      S. Fujita
    • 学会等名
      Taiwan-Japan- Korea Trilateral Conference on Nanomedicine, 2018
    • 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] PLLA-based core-shell nanofibers for long-term drug release2018

    • 著者名/発表者名
      T. Hibino, S. Suye, S. Fujita
    • 学会等名
      5th TERMIS World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生分解性ナノファイバーからの薬剤放出挙動の解析2018

    • 著者名/発表者名
      日比野隼也, 末信一朗, 藤田聡
    • 学会等名
      平成30年度高分子学会北陸支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナノファイバー基材上での接着細胞の直接凍結保存の影響の解析2018

    • 著者名/発表者名
      丸山拓人, 末信一朗, 藤田聡
    • 学会等名
      平成30年度繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 芯鞘ナノファイバーを用いた薬剤徐放の時間的制御2018

    • 著者名/発表者名
      日比野隼也, 末信一朗, 藤田聡
    • 学会等名
      平成30年度繊維学会秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 長期薬剤放出制御を目的とした担持ナノファイバーの創製2018

    • 著者名/発表者名
      日比野 隼也, 末 信一朗, 藤田 聡
    • 学会等名
      第67回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ナノファイバーシートを用いた接着細胞の直接凍結による細胞培養の高効率化2017

    • 著者名/発表者名
      丸山 拓人, 小暮 麻心, 末 信一朗, 藤田 聡
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会第6回北信越研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリ(3-(R)-ヒドロキシ酪酸-3-(R)-ヒドロキシヘキサン酸)(PHBH)の生体吸収性の評価2016

    • 著者名/発表者名
      丸淵 那々, 中路 正, 北野 博巳, 藤田 聡, 末 信一朗
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会第5回北陸信越若手研究発表会
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬剤徐放のためのコラーゲン/PLLA芯鞘ナノファイバーの創成と機能評価2016

    • 著者名/発表者名
      日比野 隼也, 末 信一朗, 藤田 聡
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会第5回北陸信越若手研究発表会
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬剤徐放のためのコラーゲン/PLLA芯鞘ナノファイバーの創成と機能評価2016

    • 著者名/発表者名
      日比野 隼也, 末 信一朗, 藤田 聡
    • 学会等名
      平成28年度高分子学会北陸地区若手研究会
    • 発表場所
      福井
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of alginate gel fibers by co-axial electrospinning and application for cell culture scaffold2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Wakuda, S. Suye, S. Fujita
    • 学会等名
      9th International Conference on Fiber and Polymer Biotechnology
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Degradation and inflammatory response of poly(3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyhexanoate) under physiological conditions2016

    • 著者名/発表者名
      S. Fujita, N. Marubuchi, T. Nakaji-Hirabayashi, Y. Kimura, S. Furukawa, H. Kitano, S. Suye
    • 学会等名
      10th World Biomaterials Congress
    • 発表場所
      Montreal
    • 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
  • [備考] 福井大学工学研究科 生命機能工学研究室

    • URL

      http://acbio2.acbio.u-fukui.ac.jp/bioeng/suye/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-01-27  

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