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組織再生を誘導するシルク製高性能スキャホールドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19H04466
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90120:生体材料学関連
研究機関信州大学

研究代表者

玉田 靖  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (70370666)

研究分担者 塩見 邦博  信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (70324241)
小林 尚俊  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 上席研究員 (90354266)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワードシルク / 再生医療 / スキャホールド / 表面分析 / 遺伝子組換えカイコ / 遺伝子組換え / 細胞評価 / 遺伝子組み換えカイコ
研究開始時の研究の概要

本研究は、生体安全性が担保されているシルクを利用した組織再生誘導効果を発現する高機能組織再生スキャホールド(細胞足場)の創出を目的とする。シルク材料の組織再生誘導メカニズムを解明するために、種々作製条件を変えたシルク材料の表面解析を行うとともに、それらのシルク材料表面で培養した細胞の網羅的な遺伝子発現解析を行う。また、遺伝子組換えカイコ技術を利用して、シルクを基盤とする組織再生誘導機能を効果的に発現するスキャホールドの設計指針を得る。

研究成果の概要

シルクフィブロイン(SF)基材の組織再生誘導性のメカニズムを解明するため、走査型プローブ顕微鏡による液中での表面分析を行い、組織再生に関与すると思われるSF基材上の高い細胞移動性は、SF基材表面の液中における散漫層形成が要因であることを明らかにした。SF基材への細胞増殖機能の付加を目的に、細胞増殖因子のアンタゴニスト(拮抗物質)をSF分子に融合した機能性SFを遺伝子組換えカイコ技術により作出し、得られたSF基材が細胞増殖性を持つことを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

組織や器官の再生において細胞の足場となるスキャホールドの開発は再生医療において重要な課題となっている。生体安全性に優れたシルクから作製したスキャホールドが組織再生を誘導する可能性が見いだされているが、本研究成果により不明であったそのメカニズムの一端が明らかになり、さらに細胞増殖性機能を付加した機能性シルクスキャホールドの創出に成功したことから、再生医療の実現に向けての新しいスキャホールドの提案が可能となった。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020 2019

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

  • [雑誌論文] Gelation mechanism of regenerated silk fibroin aqueous solution during storage2022

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Aoki, Yasushi Tamada
    • 雑誌名

      Journal of Silk Science and Technology, Japan

      巻: 30

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of Regenerated Silk Fibroin and Characterization of the Fractions2021

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Aoki, Yu Masuda, Kota Ishikawa, Yasushi Tamada
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 号: 20 ページ: 6317-6331

    • DOI

      10.3390/molecules26206317

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 処理条件によるシルクフィブロイン基材方面での細胞移動性の変化2021

    • 著者名/発表者名
      千原緋菜乃、関禎子、永野聖子、山崎智彦、玉田靖
    • 学会等名
      2021年度繊維学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] P7ペプチドを融合した遺伝子組換えシルクbFGF結合性と細胞増殖評価2021

    • 著者名/発表者名
      加藤陽、Dennis Burger, 塩見邦博、内野恵郎、山田信人、玉田靖
    • 学会等名
      2021年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] P7ペプチド導入シルクフィブロインスポンジの細胞培養評価2021

    • 著者名/発表者名
      馬淵春奈、加藤陽、Dennis Burger、玉田靖
    • 学会等名
      第68回日本シルク学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シルクフィブロン基材上での細胞移動挙動の要因検討2020

    • 著者名/発表者名
      千原緋菜乃、川久保彩夏、橋本朋子、玉田靖
    • 学会等名
      2020年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 調製法が異なるシルクフィブロイン基材上でのP19CL6細胞の自発拍動挙動2019

    • 著者名/発表者名
      川久保彩夏・小橋尚教・山岡哲二・小林尚俊・玉田靖
    • 学会等名
      2019年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シルク上でのiPS細胞の長期培養挙動2019

    • 著者名/発表者名
      白川美徳・山岡哲二・小林尚俊・玉田靖
    • 学会等名
      2019年度繊維学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] P7ペプチド導入シルクフィブロインの評価2019

    • 著者名/発表者名
      加藤陽・Burger Dennis Eugen・塩見邦博・内野恵郞・玉田靖
    • 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] Perspective of Silk Materials Medical Applications2019

    • 著者名/発表者名
      玉田靖
    • 学会等名
      3rd Japan-China Textile & Composite Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 調製法が異なるシルクフィブロイン基材の表面物性と細胞培養2019

    • 著者名/発表者名
      川久保彩夏・小橋尚教・山岡哲二・小林尚俊・橋本朋子・寺田堂彦・玉田靖
    • 学会等名
      繊維学会秋季研究発表会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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