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新規融合プロセスを用いた血管ネットワークを有する三次元硬組織の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K01396
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 生体医工学・生体材料学
研究機関明治大学

研究代表者

本田 みちよ  明治大学, 理工学部, 専任准教授 (20384175)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード骨再生 / 血管新生 / バイオマテリアル / スキャフォルド / 血管ネットワーク / 硬組織再生
研究成果の概要

生体親和性の高い足場材と血管内皮細胞と骨芽細胞からなる骨膜様シートと複合化し、三次元的な構造を有する骨様組織を構築することを本研究の目的とした。タンパク質吸着能と大きな気孔構造を有する足場材へ血管新生能の発現するタンパク質を担持させ、その有効性を調査した。その結果、細胞―細胞間の相互作用と細胞―足場材料間の相互作用を介し、細胞の接着、生存、骨芽細胞の分化、血管内皮細胞の管腔形成などの細胞の機能を高められることを示した。さらに、材料の特異な構造は細胞の増殖や酸素や栄養素の循環に適した環境を提供することを証明した。本研究で得られた知見は、血管構造を有する組織再生に有用な技術となると期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超高齢社会を迎えた我が国において、骨組織をはじめとする生体組織の再生はiPS細胞を含む幹細胞による生体の構築に大きく貢献することができる。将来的にはそれらの技術は国民の生活の質の向上に寄与することが期待できる。本研究では、組織再生において重要と位置付けられる血管構造を有する骨膜様組織の構築に成功した。ネットワーク構造を有する足場材料は、再生組織を構築する細胞と血管形成に必要な細胞が相互作用し得る環境を提供し、血管網を備えた機能的で移植可能なサイズを持つ骨膜様組織の作出を実現した。この技術は、骨折などを含む硬組織の再生に大きく貢献し得ると考える。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Co-Culture of Osteoblasts and Endothelial Cells on a Microfiber Scaffold to Construct Bone-Like Tissue with Vascular Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Inomata Kouki、Honda Michiyo
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 12 号: 18 ページ: 2869-2869

    • DOI

      10.3390/ma12182869

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acceleration of Osteogenesis via Stimulation of Angiogenesis by Combination with Scaffold and Connective Tissue Growth Factor2019

    • 著者名/発表者名
      Honda Michiyo、Hariya Ryo、Matsumoto Morio、Aizawa Mamoru
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 12 号: 13 ページ: 2068-2068

    • DOI

      10.3390/ma12132068

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibitory effects of zoledronic acid-loaded bioresorbable carrier on osteosarcoma2018

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, N. Suzuki, K. Nagata, M. Aizawa
    • 雑誌名

      Key. Eng. Mater.

      巻: 782 ページ: 297-302

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo evaluation of porous hydroxyapatite ceramics including bone minerals using pig model2018

    • 著者名/発表者名
      Yokota Tomohiro、Nakano Kazuaki、Nagaya Masaki、Honda Michiyo、Nagashima Hiroshi、Aizawa Mamoru
    • 雑誌名

      Materials Technology

      巻: 33 号: 10 ページ: 689-697

    • DOI

      10.1080/10667857.2018.1495392

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and biological evaluation of hydroxyapatite ceramics including bone minerals2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yokota, Takuya Miki, Michiyo Honda, Tomoko Ikeda-Fukazawa, Ken Ishii, Morio Matsumoto, and Mamoru Aizawa
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 126 号: 2 ページ: 99-108

    • DOI

      10.2109/jcersj2.17216

    • NAID

      130006329675

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bioresorbability of chelate-setting calcium-phosphate cement hybridized with gelatin particles using a porcine tibial defect model2018

    • 著者名/発表者名
      KIMINAMI Keishi、NAGATA Kohei、KONISHI Toshiisa、MIZUMOTO Minori、HONDA Michiyo、NAKANO Kazuaki、NAGAYA Masaki、ARIMURA Hidetoshi、NAGASHIMA Hiroshi、AIZAWA Mamoru
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 126 号: 2 ページ: 71-78

    • DOI

      10.2109/jcersj2.17197

    • NAID

      130006329683

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of bacterial adhesion using calcium phosphate microspheres loaded with protamine2017

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, Y. Kawanobe, H. Uchida, M. aizawa
    • 雑誌名

      Int. J. Metall. Mater. Eng.

      巻: 3 号: 2 ページ: 1-5

    • DOI

      10.15344/2455-2372/2017/136

    • 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] Preliminary study for Co-Culture of Osteoblasts and Endothelial Cells to Construct the Regenerative Bone2017

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, M. Aizawa
    • 雑誌名

      Key. Eng. Mater.

      巻: 758 ページ: 269-272

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of chelate-setting α-tricalcium phosphate cement using sodium citrate and sodium alginate as mixing solution and its in vivo osteoconductivity2017

    • 著者名/発表者名
      T. Konishi, PN. Lim, M. Honda, M. Nagaya, H. Nagashima, ES. Thian, M. Aizawa
    • 雑誌名

      J. Biomed. Mater. Res. B

      巻: 17 号: 6 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34028

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 温度変化に伴う骨分化及び血管新生への影響2019

    • 著者名/発表者名
      猪俣光稀、本田みちよ
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 血管内皮細胞との共培養による歯根膜線維芽細胞の分化への影響2019

    • 著者名/発表者名
      結城大悟、本田みちよ
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 骨芽細胞構造体の作製とその機能性評価2019

    • 著者名/発表者名
      片桐奈津子、坂井秀昭、本田みちよ
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Inhibitory effects of zoledronic acid-loaded bioresorbable cement on osteosarcoma2018

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, N. Suzuki, K. Nagata, M. Aizawa
    • 学会等名
      Bioceramics30
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of antimicrobial activity of protamine against Cutibacterium acnes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Tashiro, M. Aizawa, M. Honda
    • 学会等名
      The 18th Asian bioceramics symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Zinc induces bone differentiation through Hedgehog-Gli Signaling Pathway2018

    • 著者名/発表者名
      Iwao Sato, Mamoru Aizawa, Michiyo Honda
    • 学会等名
      The 18th Asian bioceramics symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 亜鉛のHedgehog-Gli経路を介した骨髄間質細胞の骨分化促進効果2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤巌,本田みちよ
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Three-dimensional scaffolds for bone tissue engineering2017

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, and M. Aizawa,
    • 学会等名
      STAC10
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Acceleration of osteogenesis and angiogenesis by CTGF-containing apatite-fiber scaffold2017

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, K. Nagata, T. Yokota, K. Ishii, M. Natsumoto, and M. Aizawa
    • 学会等名
      IUMRS-ICAM
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Promotion of osteogenesis by combination of apatite-fiber scaffold and connective tissue growth factor2017

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, and M. Aizawa
    • 学会等名
      Bioceramics29
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 動物細胞培養・自動化におけるトラブル発生原因と対策2017

    • 著者名/発表者名
      本田みちよ,相澤 守
    • 総ページ数
      526
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Advances in Bioinspired and Biomedical Materials2017

    • 著者名/発表者名
      M. Aizawa, M. Honda, M. Emoto,
    • 総ページ数
      303
    • 出版者
      ACS Books
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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