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3次元増殖培養装置と非侵襲評価装置の機能を有する軟骨再生のための新規足場素材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18659593
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 外科系歯学
研究機関東京大学

研究代表者

高戸 毅  東京大学, 医学部・附属病院, 教授 (90171454)

研究分担者 米原 啓之  日本大学, 歯学部付属歯科病院, 教授 (00251299)
星 和人  東京大学, 医学部附属病院, 寄付講座教員 (30344451)
小笠原 徹  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (20359623)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード移植・再生医療 / 軟骨 / 増殖 / 足場素材 / 軟骨再生 / 軟骨細胞 / 三次元培養 / 分化 / 生分解性ポリマー
研究概要

口腔・顎顔面の軟骨再生医療を広く普及させるため、吸収性ポリマー製造技術と中空糸製造技術を応用し、3次元増殖培養装置と非侵襲評価装置の機能を有する軟骨再生のための新規足場素材の開発を行った。吸収性ポリマー製中空糸による軟骨細胞増殖培養システムの検討としては、中空糸モジュールを用いた軟骨細胞の3次元培養において増殖状態を評価した。前年度に最適化した0.3%コラーゲンゲルを用いて中空糸モジュールでヒト軟骨細胞を増殖したところ、一回の培養で10倍増以上の良好な細胞増殖と細胞収量を得ることが出来きた。培養中、コラーゲンゲルの収縮がみられたものの、収縮分の体積で補正すると十分な細胞密度を得ることができた。吸収性ポリマー製中空糸の移植用足場素材への応用に関しては、様々な構造を有する吸収性ポリマー製の立体格子型足場素材を製造し、その力学的強度ならびに気孔率を評価した。その結果、ファイバー径1.0mm、開口径2.0mmの立体格子型足場素材がヤング率15MPa、気孔率90%と目標値に近い値を示した。本足場素材とヒト軟骨細胞を用いて再生軟骨を作製し、ヌードマウスに移植したところ、II型コラーゲンやプロテオグリカンの発現・集積が見られる良好な再生軟骨を得た。吸収性ポリマー製中空糸を用いた再生組織非侵襲評価法の開発では、吸収性ポリマーとして代表的な乳酸系ポリマー製の立体格子型足場素材を作製し、X、Y軸方向のファイバーから光源をいれて、Z軸方向のファイバーを受光ファイバーとした光学系を構築し、その光学性能を検討し、原理的な可能性を実証した。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 図書 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Factor contents of autologous human sera prepared by different production methods and their biological effects on chondrocyteS.2008

    • 著者名/発表者名
      Yoko Tanaka, et. al.
    • 雑誌名

      Cell Biol Int

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 永久軟骨を再生させるための軟骨細胞再分化誘導法の検討と作用機序の解明2008

    • 著者名/発表者名
      星 和人, ほか
    • 雑誌名

      関節外科 27

      ページ: 47-54

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Three-dimensional microenvironments retain chondrocyte phenotypes during proliferation culture.2007

    • 著者名/発表者名
      Tsuguharu Takahashi, et. al.
    • 雑誌名

      Tissue Eng 17

      ページ: 1583-92

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal combination of soluble factors for tissue engineering of permanent cartilage from cultured human chondrocytes.2007

    • 著者名/発表者名
      Guangyao Liu, et. al.
    • 雑誌名

      J Biol Chem 282

      ページ: 20407-20415

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of a potent combination of osteogenic genes for bone regeneration using embryonic stem (ES) cell-based sensor2007

    • 著者名/発表者名
      Ohba S.et al.
    • 雑誌名

      FASEB J (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Marked and independent prognostic significance of the CpG island methylator phenotype in neuroblastomas2007

    • 著者名/発表者名
      Abe M.et al.
    • 雑誌名

      Gancer Lett 40

      ページ: 253-258

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cartilage tissue engineering using human auricular chondrocytes embedded indifferent hydrogel materials2006

    • 著者名/発表者名
      Yamaoka H. et al.
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A 78・1

      ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Suppression of adjuvant-induced arthritic bone destruction by cyclooxygenase-2 selective agents with and without inhibitory potency against carbonic anhydrase II2006

    • 著者名/発表者名
      Katagiri M. et al.
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 21・2

      ページ: 219-227

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Cyclooxygenase-2 Regulates Bone Marrow Stromal Cell Differentiation by Bone Morphogenetic Protein 22006

    • 著者名/発表者名
      Chikazu D. et al.
    • 雑誌名

      Asian J Oral Maxillofac Surg 18

      ページ: 28-34

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Tailor-made tricalcium phosphate bone implant directly fabricated by a three-dimensional ink-jet printer2006

    • 著者名/発表者名
      Igawa K. et al.
    • 雑誌名

      J Artif Organs 9・4

      ページ: 234-240

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 3次元組織構築のための戦略「三次元形状と力学的強度を有するインプラント型再生軟骨作製の試み」2008

    • 著者名/発表者名
      星 和人
    • 学会等名
      第7回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-03-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Implant-type Tissue-engineered Cartilage Made of Human Auricular Chondrocytes and Biodegradable Scaffolds.2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Hoshi, et. al.
    • 学会等名
      TERMIS-AP meeting
    • 発表場所
      Japan(Tokyo)
    • 年月日
      2007-12-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Examination of Scaffold System Suitable for Implant-type Tissue-engineered Cartilage.2007

    • 著者名/発表者名
      Yoko Tanaka, et. al.
    • 学会等名
      TERMIS-AP meeting
    • 発表場所
      Japan(Tokyo)
    • 年月日
      2007-12-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Luncheon Seminars: Challenges in Realizing Implant-type Tissue-engineered Cartilage.2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuto Hashi
    • 学会等名
      TERMIS-AP meeting
    • 発表場所
      Japan(Tokyo)
    • 年月日
      2007-12-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Examination of Scaffold System Suitable for Implant-type Tissue-engineered Cartilage.2007

    • 著者名/発表者名
      Yoko Tanaka, et. al.
    • 学会等名
      TERMIS-EU chapter meeting
    • 発表場所
      UK(London)
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 口と歯の辞典2008

    • 著者名/発表者名
      高戸 毅
    • 総ページ数
      422
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] XVII. 腫瘍性疾患-A. 上皮性腫瘍-「白板症(ロイコプラキー)」. 皮膚疾患最新の治療2006

    • 著者名/発表者名
      高戸 毅 他
    • 総ページ数
      204
    • 出版者
      株式会社 南江堂
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 多孔質ポリマーの製造方法2008

    • 発明者名
      高戸 毅, ほか
    • 権利者名
      国立大学法人東京大学、株式会社KRI
    • 産業財産権番号
      2008-050881
    • 出願年月日
      2008-02-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] Redifferentiation medium for making dedifferen-tiated chondrocytes to be redifferenitated into chondrocyte2007

    • 発明者名
      Takato et al.
    • 権利者名
      Fujisoft et al.
    • 出願年月日
      2007-02-16
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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