個人情報に基づく極細径3次元人工血管の創製

• 研究課題/領域番号: 17076015
• 研究種目: 特定領域研究
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 理工系
• 研究機関: 藤田保健衛生大学
• 研究代表者: 根来 眞 (根來 眞) 藤田保健衛生大学, 医学部, 客員教授 (90115618)
• 研究分担者: 新井 史人 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90221051)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 92,500千円 (直接経費: 92,500千円); 2009年度: 11,300千円 (直接経費: 11,300千円); 2008年度: 21,500千円 (直接経費: 21,500千円); 2007年度: 16,600千円 (直接経費: 16,600千円); 2006年度: 24,800千円 (直接経費: 24,800千円); 2005年度: 18,300千円 (直接経費: 18,300千円)
• キーワード: 微細加工 / 人工血管 / 3次元造形 / 生分解性材料 / 再生医学 / 脳神経外科 / ソルトリーチング / 個人情報 / 電界紡糸 / 血管内皮細胞 / スキャホールド / ポリ乳酸 / セグメント化ポリウレタン / カプロラクトン / 積層造形法 / 走査電子顕微鏡

研究概要

CT (Computed Tomography)やMRI (Magnetic Resonance Imaging)等の医用断層撮影法により得られる個人情報に基づいて、(1)患者の個人情報に基づいた3次元形状の血管構築用scaffoldを設計、製作し、(2)同3次元scaffold上に血管内皮細胞を形成することおよび(3)人工血管を、低侵襲にて埋設するための人工血管デリバリ手法に関する研究を実施し、革新的な医療技術の基盤を築いた。

研究成果

• [雑誌論文] (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 吉田圭佑, 池田誠一, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.27,No.7 ページ: 725-731
  • 査読あり
• [雑誌論文] ネットワーク型細動脈モデルの製作 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 吉田圭佑, 池田誠一, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 雑誌名: 化学とマイクロ・ナノシステム研究会誌 Vol.8, No.1 ページ: 22-23
• [雑誌論文] 透明な細動脈膜モデルの製作方法の提案 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 吉田圭佑, 池田誠一, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 Vol.27, No.7 ページ: 23-29
  • NAID: 10025114163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of biodegradable scaffolds based on patient-specific arterial configuration (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Uchida, S. Ikeda, H. Oura, M. Tada, T. Nakano, T. Fukuda, T. Matsuda, M. Negoro, F. Arai
  • 雑誌名: Journal of Biotechnology 133 ページ: 213-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Transparent Arteriole Membrane Models (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Nakano, K. Yoshida, S. Ikeda, H. Oura, T. Fukuda, T. Matsuda, M. Negoro, F. Arai
  • 雑誌名: Proc. 2008 Int. Symp. Micro-NanoMechatronics and Human Science ページ: 457-462
  • 査読あり
• [雑誌論文] Construction of Biodegradable Polymer Scaffold by Photolithography (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Itoyama, T. Nakano, H. Maruyama, S. Ikeda, H. Oura, T. Fukuda, T. Matsuda, M. Negoro, F. Arai
  • 雑誌名: Proc. 2008 Int. Symp. Micro-NanoMechatronics and Human Science ページ: 361-366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of biodegradable scaffolds based on patient-specific arterial configuration (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Uchida, Seiichi Ikeda, Hiroyuki Oura, Mika Tada, Ta kuma Nakano, Toshio Fukuda, Takehisa Matsuda, Makoto Negoro, Fumihito Arai
  • 雑誌名: Journal of Biotechnology 133 ページ: 213-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Cell-Adhesion Surface and Arteriole Model by Photolithography (2007)
  • 著者名/発表者名: F. Arai, T. Nakano, M. Tada, Yu-Ching Lin, S. Ikeda, T. Uchida, H. Oura, T. Fukuda, T. Matsuda, M. Negoro
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics Vol.19,No.5 ページ: 535-543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patient-Specific Blood Vessel Scaffold for Regenerative Medicine (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Ikeda, F. Arai, T. Fukuda, H. Oura, M. Negoro
  • 雑誌名: 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation ページ: 1912-1917
  • 査読あり
• [雑誌論文] メカノバイオシステム (2007)
  • 著者名/発表者名: 新井史人, 山西陽子, 林育菁
  • 雑誌名: 精密工学会誌 73 ページ: 524-527
  • NAID: 110006285624
• [雑誌論文] Fabrication of Cell-Adhesion Surface and Arteriole Model by Photolithography (2007)
  • 著者名/発表者名: Fumihito Arai, Takuma Nakano, Mika Tada, Yu-Ching Lin, Seiichi Ikeda, Tomoyuki Uchida, Hiroyuki Oura, Toshio Fukuda, TakehisaMatsuda, Makoto Negoro
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 19-5 ページ: 535-543
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patient-Specific Blood Vessel Scaffoid for Regenerative Medicine (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Ikeda, F.Arai, T.Fukuda, O.Hiroyuki, M.Negoro
  • 雑誌名: Proc.of IEEE International Conference on Robotics and Automation (to appear)(In press)
• [雑誌論文] Development of Patient-Specific Scaffold for Artificial Blood Vessel (2006)
  • 著者名/発表者名: S.Ikeda, F.Arai, T.Fukuda, M.Negoro
  • 雑誌名: Proc.of IEEE Micro-NanoMechatronics and Human Science ページ: 108-113
• [雑誌論文] CT angiography with electrocardiographically gated Reconstruction of intracranial aneurysm (2005)
  • 著者名/発表者名: Hayakawa M, Negoro M et al.
  • 雑誌名: Am J Neuroradiology 26 ページ: 1366-1369
• [雑誌論文] An In Vitro Patient-Specific Biological Model of the Cerebral Artery (2005)
  • 著者名/発表者名: Ikeda S, Arai F, Negoro M et al.
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 17 ページ: 327-334
• [雑誌論文] An In Vitro Patient-Tailored Model of Human Cerebral Artery for Simulating Endovascular Intervention (2005)
  • 著者名/発表者名: Ikeda S, Arai F, Negoro M et al.
  • 雑誌名: Proc.of International Conference on Medical Image Computer Assisted Intervention 10 ページ: 925-932
• [学会発表] Fabrication of Biodegradable Scaffold by Powder Sintering Process (2009)
  • 著者名/発表者名: Taro Itoyama, Takuma Nakano, Seiichi Ikeda, Toshio Fukuda, Takehisa Matsuda, Makoto Negoro, Fumihito Arai
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science(MHS)
  • 発表場所: 名古屋, 名古屋大学
  • 年月日: 2009-11-10
• [学会発表] On-chip Particle-laden Droplet Dispensing by Disposable Inkjet System (2009)
  • 著者名/発表者名: Takehito Mizunuma, Yoko Yamanishi, Shinya Sakuma, Hisataka Maruyama, Fumihito Arai
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micro-NanoMechatronics and Human Science(MHS)
  • 発表場所: 名古屋, 名古屋大学
  • 年月日: 2009-11-10
• [学会発表] 生分解性ポリマー製マイクロ流路の加工法と細胞培養 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田圭佑, 糸山太郎, 中野琢磨, 池田誠一, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 学会等名: 第20回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 金沢, 石川四高記念文化交流館
  • 年月日: 2009-11-08
• [学会発表] Circulation Type Blood Vessel Models Simulating Arteriole Network (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 沢田悠, 池田誠一, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 学会等名: The 13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(μTAS)
  • 発表場所: 韓国, チェジュ島
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] On-chip Micro-droplet Dispenser with Disposable Structure (2009)
  • 著者名/発表者名: Takehito Mizunuma, Mizunuma, Yoko Yamanishi, Shinya Sakuma, Hisataka Maruyama, Fumihito Arai
  • 学会等名: The 13th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences(μTAS)
  • 発表場所: 韓国, チェジュ島
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] Multi-scale Transparent Arteriole and Capillary Vessel Models for Circulation Type Blood Vessel Simulator (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuma Nakano, Keisuke Yoshida, Seiichi Ikeda, Hiroyuki Oura, Toshio Fukuda, Takehisa Matsuda, Makoto Negoro, Fumihito Arai
  • 学会等名: IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems
  • 発表場所: アメリカ, セントルイス
  • 年月日: 2009-10-12
• [学会発表] マクロ-マイクロチャネルのシームレス接続方法と循環型血管モデルへの応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 沢田悠, 池田誠一, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 学会等名: 第19回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 東広島, 広島大学
  • 年月日: 2009-05-29
• [学会発表] 細動脈網を模擬した循環型血管モデルの作製 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 沢田悠, 池田誠一, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 学会等名: 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門ROBOMEC'09
  • 発表場所: 福岡, 福岡国際会議場
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] 生分解性ポリマーを用いた微細パターン形状の加工 (2008)
  • 著者名/発表者名: 糸山太郎, 吉田圭佑, 丸山央峰, 中野琢磨, 池田誠一, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 学会等名: 第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス船井哲良記念講堂
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] ネットワーク型再動脈モデルの製作 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 吉田圭佑, 池田誠一, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来真, 新井史人
  • 学会等名: 第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス船井哲良記念講堂
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] ディスポ構造を有する微小液滴噴出機構の提案 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水沼赴人, 中野琢磨, 丸山央峰, 新井史人
  • 学会等名: 第18回化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 京都大学桂キャンパス船井哲良記念講堂
  • 年月日: 2008-12-09
• [学会発表] Construction of Biodegradable Polymer Scaffold by Photolithography (2008)
  • 著者名/発表者名: Taro Itoyama, Takuma Nakano, Hisataka Maruyama, Seiichi Ikeda, Hiroyuki Oura, Toshio Fukuda, Takehisa Matsuda, Makoto Negoro, Fumihito Arai
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micromechatronics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋, 名古屋大学野依記念学術交流館
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] Fabrication of Transparent Arteriole Membrane Models (2008)
  • 著者名/発表者名: Takuma Nakano, Keisuke Yoshida, Seiichi Ikeda, Hiroyuki Oura, Toshio Fukuda, Takehisa Matsuda, Makoto Negoro, and Fumihito Arai
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micromechatronics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋, 名古屋大学野依記念学術交流館
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] Development of Multi-Layer Scaffolds Based on Artificial Configuration (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Oura, Tomoyuki Uchida, Seiichi Ikeda, Takuma Nakano, Fumihito Arai, Makoto Negoro, Takehisa Matsuda, Toshio Futrudn
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micromechatronics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋, 名古屋大学野依記念学術交流館
  • 年月日: 2008-11-08
• [学会発表] 透明な細動脈膜モデルの製作 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 吉田圭佑, 池田誠一, 内田智之, 大浦裕就, 福田敏男, 根来真, 松田武久, 新井史人
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 生体血管の力学的特性を有する人工血管足場の開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大浦裕就, 池田誠一, カルロス・テルセロ, 中野琢磨, 新井史人, 根来直, 松田武久, 福田敏男
  • 学会等名: 第26回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 円形断面を有する毛細血管モデルの作製と応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 吉田圭佑, 池田誠一, 内田智之, 大浦裕就, 福田敏男, 根来真, 松田武久, 新井史人
  • 学会等名: Proc. 2008 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2008-06-07
• [学会発表] 孔密度の傾斜を有する多層構造の人工血管足場開発 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大浦裕就, 内田智之, 池田誠一, 中野琢磨, 新井史人, 根来真, 松田武久, 福田敏男
  • 学会等名: Proc. 2008 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2008-06-07
• [学会発表] 磁性果糖ビーズの自己組織化を利用した多孔質生分解性足場の造形 (2008)
  • 著者名/発表者名: 内田智之, 大浦裕就, 池田誠一, 中野琢磨, 新井史人, 根来真, 松田武久, 福田敏男
  • 学会等名: Proc. 2008 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
  • 発表場所: 長野市
  • 年月日: 2008-06-07
• [学会発表] Fabrication of biodegradable scaffolds by use of self-assembled magnetic sugar particles as a casting template (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Uchida, Hiroyuki Oura, Seiichi Ikeda, Fumihito Arai, Makoto Negoro, and Toshio Fukuda
  • 学会等名: 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: アメリカ, パサディナ
  • 年月日: 2008-04-21
• [学会発表] Fabrication of Cell-Adhesion Surface and Capillary Vessel Model by Photolithography (2007)
  • 著者名/発表者名: Takuma Nakano, Mika Tada, Yu-Ching Lin, Seiichi Ikeda, Tomoyuki Uchida, Hiroyuki Oura, Toshio Fukuda, Takehisa Matsuda, Makoto Negoro and Fumihito Arai
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micromechatro nics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋,名古屋大学野依記念学術交流館
  • 年月日: 2007-11-13
• [学会発表] Development of biodegradable scaffolds by leaching self-assembled magnetic sugar particles (2007)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Uchida, Hiroyuki Oura, Seiichi Ikeda, Takuma Nakano, Fumihito Arai, Makoto Negoro, Takehisa Matsuda, Toshio Fukuda
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micromechatro nics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋,名古屋大学野依記念学術交流館
  • 年月日: 2007-11-13
• [学会発表] Development of Multi-Layer Scaffolds Based on Artificial Configuration (2007)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Oura, Tomoyuki Uchida, Seiichi Ikeda, Takuma Nakano, Fumihito Arai, Makoto Negoro, Takehisa Matsuda, Toshio Fukuda
  • 学会等名: IEEE International Symposium on Micromechatro nics and Human Science
  • 発表場所: 名古屋,名古屋大学野依記念学術交流館
  • 年月日: 2007-11-12
• [学会発表] 毛細血管・細動脈モデルの製作 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 吉田圭佑, 林 育菁, 池田誠一, 内田智之, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来 眞, 新井史人
  • 学会等名: 第16化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所つくば中央共用講堂
  • 年月日: 2007-10-31
• [学会発表] フォトリソグラフィによる細動脈・毛細血管モデルの製作 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 林 育菁, 池田誠一, 内田智之, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来 眞, 新井史人
  • 学会等名: 第25回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 津田沼,千葉工業大学
  • 年月日: 2007-09-15
• [学会発表] 多層構造人工血管足場に関する基礎研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大浦裕就, 内田智之, 池田誠一, 中野琢磨, 新井史人, 根来 眞, 松田武久, 福田敏男
  • 学会等名: 第25回日本ロボット学会学術講演会
  • 発表場所: 津田沼,千葉工業大学
  • 年月日: 2007-09-13
• [学会発表] 毛細血管・細動脈モデルの製作 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中野琢磨, 林 育菁, 池田誠一, 内田智之, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来 真, 新井史人
  • 学会等名: 第15化学とマイクロ・ナノシステム研究会
  • 発表場所: 仙台,東北大学青葉記念会館
  • 年月日: 2007-05-26
• [学会発表] 血管内皮細胞の行動形態に関する研究, -フォトリソグラフィーによる細胞接着表面の作製- (2007)
  • 著者名/発表者名: 新井史人, 中野琢磨, 多田美香, 林育菁, 池田誠一, 内田智之, 大浦裕就, 福田敏男, 松田武久, 根来 真
  • 学会等名: Proc. 2007 JSME Conference on Robotics and Mechatronics
  • 発表場所: 秋田拠点センターALVE
  • 年月日: 2007-05-12
• [学会発表] Patient-Specific Blood Vessel Scaffold for Regenerative Medicine (2007)
  • 著者名/発表者名: Seiichi Ikeda, Fumihito Arai, Toshio Fukuda, Hiroyuki Oura, Makoto Negoro
  • 学会等名: 2007 IEEE International Conference on Robotics and Automation
  • 発表場所: イタリア,ローマ
  • 年月日: 2007-04-12
• [備考]
  • URL: http://www.biorobotics.mech.nagoya-u.ac.jp/research/research.html
• [備考]
  • URL: http://www.imech.mech.tohoku.ac.jp/research/Robomec09/Robomec09_Nakano.pdf