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血管新生能と組織接着能を有する成長因子フリーハイドロゲルの創製

研究課題

研究課題/領域番号 18J22422
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 構造・機能材料
研究機関筑波大学

研究代表者

水野 陽介  筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード血管新生 / 成長因子 / 飽和脂肪酸 / 不飽和脂肪酸 / 抗炎症性 / ゼラチン / VEGF / 成長因子フリー / 細胞浸潤性 / タラ由来ゼラチン / 疎水化 / ハイドロゲル / 架橋のランダム化
研究実績の概要

今年度における研究は、昨年までに報告した飽和脂肪酸修飾ゼラチンからなる血管新生材料の改良および、抗炎症性材料の開発に焦点を当てた。C12-ApGltnハイドロゲルは自己組織化により形成されたハイドロゲルであるために、マウス皮下における滞留性が低いという課題があった。そこで本年度では、C12-ApGltnを熱架橋マイクロ粒子化およびファイバーシート化することにより、生体内安定性を高めた。血管新生マイクロ粒子については、C12-ApGltnをコアセルベーションによりマイクロ粒子化(C12-MP)した後に熱架橋を行うことで、酵素分解に対する耐性を向上させる施策を行った。C12-MPを水和したC12-MPハイドロゲルは、熱架橋時間を調節することにより、マウス皮下において埋入後2~22日後まで血管新生を誘導する期間を調節することが可能であった。さらに、ヘキサデシル基(C16)を修飾したApGltn(C16-ApGltn)からなるマイクロファイバーシート(C16-FS)は、C16-FSは成長因子を用いることなくマウス皮下において局所的な成長因子産生および血管新生を誘導していた。
一方、抗炎症性を示す不飽和脂肪酸の一種であるα-リノレン酸(ALA)をApGltnに修飾したALA-ApGltnを合成し、組織接着性と抗炎症性を併せ持つ創傷被覆材の設計を行った。ALA-ApGltnとポリエチレングリコール系架橋剤からなるハイドロゲル(ALA-gel)は、ブタ大動脈組織に対する接着性が向上していた。さらに、活性化させた炎症細胞をALA-gel上で培養すると、細胞からの炎症性サイトカインの産生量が著しく低下していた。
以上のことから、飽和脂肪酸または不飽和脂肪酸を修飾したバイオマテリアルにより、血管新生作用および抗炎症作用の調節が可能であった。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Tissue-sealing and anti-adhesion properties of an in situ hydrogel of hydrophobically-modified Alaska pollock-derived gelatin2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Yosuke、Watanabe Shiharu、Taguchi Tetsushi
    • 雑誌名

      International Journal of Biological Macromolecules

      巻: 163 ページ: 2365-2373

    • DOI

      10.1016/j.ijbiomac.2020.09.084

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A hydrophobic gelatin fiber sheet promotes secretion of endogenous vascular endothelial growth factor and stimulates angiogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Yosuke、Taguchi Tetsushi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 42 ページ: 24800-24807

    • DOI

      10.1039/d0ra03593a

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Self-assembled dodecyl group-modified gelatin microparticle-based hydrogels with angiogenic properties2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Yosuke、Taguchi Tetsushi
    • 雑誌名

      NPG Asia Materials

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41427-020-0229-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anti-Inflammatory and Tissue Adhesion Properties of an α-Linolenic Acid-Modified Gelatin-Based In Situ Hydrogel2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Yosuke、Taguchi Tetsushi
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 3 号: 9 ページ: 6204-6213

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c00737

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Promotion of Cell Migration into a Hydrophobically modified Alaska Pollock Gelatin‐Based Hydrogel2019

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Yosuke、Taguchi Tetsushi
    • 雑誌名

      Macromolecular Bioscience

      巻: 19 号: 7 ページ: 1900083-1900083

    • DOI

      10.1002/mabi.201900083

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth factor‐free, angiogenic hydrogel based on hydrophobically modified Alaska pollock gelatin2019

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Yosuke、Taguchi Tetsushi
    • 雑誌名

      Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine

      巻: 13 号: 12 ページ: 2291-2299

    • DOI

      10.1002/term.2957

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 自己組織化粒子ゲルによる血管新生誘導とそのメカニズム検証2020

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of Hydrophobically-modified Gelatin Hydrogel for Growth Factor-free Angiogenesis2020

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Mizuno, Tetsushi Taguchi
    • 学会等名
      World Biomaterials Congress 2020 virtual
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 成長因子フリー疎水化ゼラチンハイドロゲルによる血管新生誘導2020

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      医工連携フォーラム2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 成長因子フリードデシル化タラゼラチンハイドロゲルによる血管新生誘導2019

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Growth Factor-Free Angiogenic Property of Injectable Gelatin Hydrogel2019

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      TERMIS-ABMC7
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 成長因子フリー血管新生誘導に向けた疎水化ゼラチンハイドロゲル2019

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      第34回茨城地区「若手の会」交流会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 成長因子を用いない血管新生誘導ゼラチンハイドロゲルの設計と機能評価2019

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      第57回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 成長因子フリー疎水化ゼラチンハイドロゲルによる血管新生誘導2019

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stimulation of Endogenous VEGF Secretion by Dodecyl group-modified Injectable Hydrogel2019

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 細胞浸潤性を制御した疎水化ゼラチンハイドロゲルの創製2019

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      つくば医工連携フォーラム2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 疎水化タラゼラチンハイドロゲル中への細胞浸潤性の向上2018

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      第67回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞浸潤性を有する疎水化タラゼラチンハイドロゲル2018

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      第56回日本人工臓器学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 細胞浸潤性を向上する疎水化ゼラチンゲルの創製2018

    • 著者名/発表者名
      水野陽介、田口哲志
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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