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チキソトロピー性セルロースナノファイバーゲルを基盤とした生体組織作製系の創成

研究課題

研究課題/領域番号 18K19941
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分90:人間医工学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

武田 直也  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60338978)

研究分担者 今任 景一  広島大学, 大学院先進理工系科学研究科, 助教 (80777970)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードセルロースナノファイバー / ハイドロゲル / チキソトロピー性 / 三次元培養 / 三次元組織作製 / マイクロ流体デバイス / 筋 / 血管 / 筋組織 / 血管組織 / ハイドロゲル培養場 / 再生生体組織
研究成果の概要

セルロースから作られる太さナノメートル、長さマイクロメートルのスケールの極微細繊維材料(セルロースナノファイバー、CNF)をゲル状態とした基盤材料について、構造ならびに粘性や弾性、また、力をかけると流動的なゾルとなり力から解放すると可逆的にゲルになるチキソトロピ―性と呼ばれる基礎物性を詳細に解析した。さらに、独自開発した微小な装置で、CNFゲルを太さ百マイクロメートル、長さ数十センチメートルの長大な形状に加工し、この中に細胞を包埋して培養し分化・成熟させることで長大で立体的な筋組織と血管組織の構築を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゲル状態にもなれる(乾燥状態でも使える)CNFは日本で開発された機能性材料であり、学界および産業界で用途開発が精力的に研究されている。これまでは強度向上などを目的に、他の材料に混ぜられて使用するなどが主だった。しかし本研究ではCNFゲル単独の材料用途として、新たにバイオテクノロジーの分野での有用性を示した。特に今後の発展が望まれる再生医療分野への応用である。この成果は学術的意義のみならず、CNF市場の拡大など社会的意義も非常に高い。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] 同軸二層構造セルロースナノファイバーゲルでの三次元組織の構築と移植応用に向けた動態解析2020

    • 著者名/発表者名
      武田直也、西田春霞、角田敬正、関根秀一、尹棟鉉、今任景一、土戸優志、清水達也、関口哲志、庄子習一
    • 学会等名
      第19回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 三次元培養足場としてのCNFゲルの材料物性評価と再生組織構築2019

    • 著者名/発表者名
      西田春霞、田中智、尹棟鉉、土戸優志、今任景一、関口哲志、庄子習一、武田直也
    • 学会等名
      第9回CSJ化学フェスタ2019 ―日本化学会秋季事業―
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 再生組織構築における三次元培養足場としてのセルロースナノファイバー・ゲルの構造と機能物性2019

    • 著者名/発表者名
      西田春霞、田中智、尹棟鉉、土戸優志、今任景一、関口哲志、庄子習一、武田直也
    • 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] TEMPO酸化セルロースナノファイバー・ゲル培養場による三次元生体組織の構築2019

    • 著者名/発表者名
      武田直也
    • 学会等名
      セルロース学会第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] セルロースナノファイバー・ゲルでの細胞培養による生体組織作製2019

    • 著者名/発表者名
      武田 直也
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thixotropic cellulose nanofiber gel scaffold for 3D cell culture and fabrication of engineered tissues2019

    • 著者名/発表者名
      Naoya Takeda
    • 学会等名
      5 th Core-to-Core International Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of long luminal tissues in three-dimensional gel scaffolds with oriented cellulose nanofibers2018

    • 著者名/発表者名
      Tomo Tanaka,Keiichi Imato,Kenji Yoneda,Dong Hyun Yoon,Tetsushi Sekiguchi,Shuichi Shoji,Naoya Takeda
    • 学会等名
      5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society 2018 World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of long myotube bundles in three-dimensional gel scaffolds with oriented cellulose nanofibers2018

    • 著者名/発表者名
      Keiichi Imato,Kenji Yoneda,Tomo Tanaka,Dong Hyun Yoon,Tetsushi Sekiguchi,Shuichi Shoji,Naoya Takeda
    • 学会等名
      5th Tissue Engineering and Regenerative Medicine International Society 2018 World Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セルロースナノファイバーの再生医療応用 ~ チキソトロピー性ゲルでの細胞培養による組織作製 ~2018

    • 著者名/発表者名
      武田 直也
    • 学会等名
      BioJapan 2018 / 再生医療JAPAN 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [産業財産権] チキソトロピー性を有するゲルを用いる多層3次元細胞培養足場システム2018

    • 発明者名
      武田直也、今任景一、他4名
    • 権利者名
      学校法人早稲田大学、第一工業製薬株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-083742
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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