インフォマティクスを利活用した『ペプチド‐高分子』ハイブリッド人工血管材料の創出

• 研究課題/領域番号: 18K14061
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 蟹江 慧 名古屋大学, 創薬科学研究科, 助教 (80636407)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 人工血管 / ペプチド / コラーゲン / CMC / コンビナトリアル / 線維化 / ビトリゲル / 分化誘導 / 高分子 / 内皮細胞 / 画像解析 / 品質評価 / 細胞接着 / 合成高分子 / 生体高分子 / バイオマテリアル / インフォマティクス / メカノバイロジー

研究成果の概要

本研究は、細胞の接着・増殖をコントロール(細胞選択性)する、人工血管に適した材料を効率的に開発する。医療材料表面で表したい細胞選択性は、土台である高分子材料と機能性分子(ペプチド)の組合せによる総合的な効果で決まると考えられる。しかし、高分子材料やペプチドは種類や配合比だけでも無数に考えられ、総当たりで設計していては非効率である。本研究では、高分子材料とペプチドの物性値計測をし、情報処理解析技術を用いることで、目的のハイブリッド人工血管材料を効率的に創出することを目標とする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、細胞の接着・増殖をコントロール(細胞選択性)する、人工血管に適した材料を効率的に開発する。医療材料表面で表したい細胞選択性は、土台である高分子材料と機能性分子(ペプチド)の組合せによる総合的な効果で決まると考えられる。しかし、高分子材料やペプチドは種類や配合比だけでも無数に考えられ、総当たりで設計していては非効率である。本研究では、高分子材料とペプチドの物性値計測をし、情報処理解析技術を用いることで、目的のハイブリッド人工血管材料を効率的に創出することを目標とする。

研究成果

• [雑誌論文] Performance of a Biodegradable Composite with Hydroxyapatite as a Scaffold in Pulp Tissue Repair (2020)
  • 著者名/発表者名: Motoki Okamoto, Sayako Matsumoto, Ayato Sugiyama ,Kei Kanie ,Masakatsu Watanabe, Hailing Huang, Manahil Ali, Yuki Ito, Jiro Miura, Yujiro Hirose, Koichiro Uto, Mitsuhiro Ebara, Ryuji Kato, Aika Yamawaki-Ogata, Yuji Narita, Shigetada Kawabata, Yusuke Takahashi and Mikako Hayashi
  • 雑誌名: polymers 巻: 12 号: 4 ページ: 937-937
  • DOI: 10.3390/polym12040937
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 多糖とペプチドを用いたハイブリッド細胞足場材料の最適化検証と評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 王悦、 蟹江慧、 金子喬士郎、 杉本礼子、 緒方藍歌、 成田裕司、 加藤竜司
  • 学会等名: つくば医工連携フォーラム2020
• [学会発表] 機能性マテリアル評価における細胞形態画像解析を用いた細胞実験再現性の向上 (2020)
  • 著者名/発表者名: 西涼香、蟹江慧、今井祐太、竹本悠人、加藤竜司
  • 学会等名: つくば医工連携フォーラム2020
• [学会発表] 機能性接着ペプチドの効果に及ぼすタグペプチドのコンビナトリアル検証 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤本瑛代，蟹江慧，緒方藍歌，成田裕司，加藤竜司
  • 学会等名: つくば医工連携フォーラム2020
• [学会発表] 多糖とペプチドを融合したハイブリッド足場材料の安定作製法の最適化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 王悦, 蟹江慧, 金子喬士郎, 杉本礼子, 緒方藍歌, 宇都甲一郎, 荏原充宏, 成田裕司, 竹澤俊明, 加藤竜司
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会総会
• [学会発表] 中皮細胞選択的接着ペプチドを応用した癒着防止シートの開発 (2020)
  • 著者名/発表者名: 杉山亜矢斗，蟹江慧，霜古田一優，宇都甲一郎，荏原充宏，緒方藍歌，成田裕司，加藤竜司
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会総会
• [学会発表] 短鎖機能性ペプチドの効果に及ぼすタグペプチドのコンビナトリアル検証 (2020)
  • 著者名/発表者名: 藤本瑛代，蟹江慧，緒方藍歌，成田裕司，加藤竜司
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会総会
• [学会発表] 機能性マテリアル評価における細胞形態画像解析を用いた細胞実験再現性の向上 (2020)
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧、西涼香、今井祐太、加藤竜司
  • 学会等名: 第19回日本再生医療学会総会
• [学会発表] 機能性マテリアル評価における細胞形態画像解析を用いた細胞実験再現性の向上 (2020)
  • 著者名/発表者名: 西涼香、蟹江慧、今井祐太、竹本悠人、加藤竜司
  • 学会等名: 化学工学会 第85回年会
• [学会発表] Cell-selective peptide functionalized polysaccharide-collagen hybrid material for medical application (2019)
  • 著者名/発表者名: Y. Wang, K. Kanie, K. Kaneko, A. Ogata, Y. Narita, T. Takezawa, R. Kato
  • 学会等名: TERMIS EU 2019
  • 国際学会
• [学会発表] 細胞選択的機能性ペプチドを応用した癒着防止シートの開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 杉山亜矢斗、蟹江慧、宇都甲一郎、荏原充宏、緒方藍歌、成田裕司、加藤竜司
  • 学会等名: 2019年度生物工学若手研究者の集い（若手会）夏のセミナー
• [学会発表] 多糖とペプチドを用いたハイブリッド細胞足場材料の最適化検証と評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 王悦、 蟹江慧、 金子喬士郎、 杉本礼子、 緒方藍歌、 宇都甲一郎、 荏原充宏、 成田裕司、 加藤竜司
  • 学会等名: 第71回日本生物工学会
• [学会発表] Cell-selective peptide functionalized polysaccharide-collagen hybrid material for medical application (2019)
  • 著者名/発表者名: 王悦、 蟹江慧、 金子喬士郎、 杉本礼子、 緒方藍歌、 成田裕司、 加藤竜司
  • 学会等名: APCchE2019
  • 国際学会
• [学会発表] 多糖とペプチドを用いたハイブリッド細胞足場材料の最適化検証と評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 王悦、 蟹江慧、 金子喬士郎、 杉本礼子、 緒方藍歌、 成田裕司、 加藤竜司
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] 中皮細胞選択的接着ペプチドを利用した癒着防止シートの開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 杉山亜矢斗、蟹江慧、宇都甲一郎、荏原充宏、緒方藍歌、成田裕司、加藤竜司
  • 学会等名: 第71回日本生物工学会
• [学会発表] ペプチドの組合せ手法による細胞接着ペプチドの効果検証 (2019)
  • 著者名/発表者名: 藤本瑛代，蟹江慧，緒方藍歌，成田裕司，加藤竜司
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] 中皮細胞選択的接着ペプチドを利用した癒着防止シートの開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 杉山亜矢斗，蟹江慧，霜古田一優，宇都甲一郎，荏原充宏，緒方藍歌，成田裕司，加藤竜司
  • 学会等名: 第41回日本バイオマテリアル学会大会
• [学会発表] 細胞選択的ペプチドを用いた再生促進型医療材料開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧
  • 学会等名: 2019年度中部地区 医療・バイオ系シーズ発表会
• [学会発表] 多糖高分子を用いたペプチド被覆足場材料の改良と機能評価 (2019)
  • 著者名/発表者名: 蟹江 慧,王 悦,金子 喬士郎,緒方 藍歌,成田 裕司,竹澤 俊明,加藤 竜司
  • 学会等名: 第18会再生医療学会総会
• [学会発表] 細胞選択的ペプチドの医療機器材料への修飾条件の検討 (2019)
  • 著者名/発表者名: 蟹江慧、西涼香、杉山亜矢斗、緒方藍歌、成田裕司、加藤竜司
  • 学会等名: 第18回日本再生医療学会総会
• [学会発表] Construction and evaluation of peptide hybrid scaffold materials using polysaccharide polymers (2019)
  • 著者名/発表者名: Yue Wang , Kei Kanie, Kyoshiro Kaneko, Aika Ogata , Yuji Narita, Toshiaki Takezawa, Ryuji Kato
  • 学会等名: 2019 Sakura-Bio Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 多糖高分子を用いたペプチドハイブリッド足場材料の構築と評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 王悦、 蟹江慧、 金子喬士郎、 緒方藍歌、成田裕司、 竹澤俊明、 加藤竜司
  • 学会等名: 第70回日本生物工学会大会
• [学会発表] Construction and evaluation of peptide hybrid scaffold materials using polysaccharide polymers (2018)
  • 著者名/発表者名: Yue Wang , Kei Kanie, Kyoshiro Kaneko, Aika Ogata, Yuji Narita, Ryuji Kato
  • 学会等名: The 24th Symposium of Young Asian Biological Engineer’s Community (YABEC 2018)
  • 国際学会
• [学会発表] Screening of Osteogenic-Enhancing Short Peptides from BMPs for Biomimetic Material Applications (2018)
  • 著者名/発表者名: Kei Kanie，Rio Kurimoto，Jing Tian，Aika Yamawaki-Ogata，Koichiro Uto，Mitsuhiro Ebara，Yuji Narita，Hiroyuki Honda，Ryuji Kato
  • 学会等名: 5th TERMIS（Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society） World Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Osteogeneic Enhancing Short Peptide with Biodegradable Polymer as a New Bone Hemostatic Material (2018)
  • 著者名/発表者名: Aika Yamawaki-Ogata，Hiroto Suenaga，Tsukasa Ohno，Kei Kanie，Ryuji Kato，Koichiro Uto，Mitsuhiro Ebara，Hideki Ito，Yuji Narita
  • 学会等名: 5th TERMIS（Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society） World Congress
  • 国際学会
• [産業財産権] 歯科治療用組成物 (2018)
  • 発明者名: 蟹江慧、他8名
  • 権利者名: 蟹江慧、他8名
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2018-205226
  • 出願年月日: 2018