| 研究課題/領域番号 |
19K04097
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
森田 有亮 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80368141)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 軟骨再生 / アルギン酸 / 細胞ファイバー / 編み構造 / 培養軟骨 / 編み構造体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
広範囲の軟骨欠損修復のために，欠損に合わせた培養軟骨の成型を可能とし，また軟骨組織特有の網目構造組織の形成を促す技術が求められる．そのため，ファイバー化させた軟骨細胞/アルギン酸複合体を編み構造として集積する装置を開発する．作製した軟骨細胞/アルギン酸3次元編み構造体に対する多光子励起顕微鏡によるコラーゲン構造解析と細胞外基質量の生化学分析により，編み構造体の作製条件の最適化を行う．また，培養した編み構造体の力学特性を評価し，細胞外基質構造と力学特性との関連を評価する．
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| 研究成果の概要 |
軟骨再生において，広範囲の軟骨損傷に対応できるような力学特性に優れた培養軟骨の作製は重要な課題である．本研究では，軟骨細胞/アルギン酸ファイバーによる編み構造体を創製する技術を開発した．開発した編み構造体には，編み構造を通した栄養供給の維持が期待される．紡糸過程において軟骨細胞の活性は低下せず，培養に伴い軟骨細胞はアルギン酸ファイバー内で増殖した．編み構造体全体においてコラーゲンとプロテオグリカンの産生がアルギン酸ファイバーに沿って確認された．開発した編み構造体創製技術によって，優れた力学特性を獲得するため長期培養において軟骨細胞活性を維持する編み構造体の構築が可能となることが示された．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
スキャホールドを用いずに培養軟骨の3次元組織化が試みられているが，いまだ実用的な欠損サイズへの対応は困難である．本研究では，任意の形状で形成可能な軟骨細胞/アルギン酸ファイバー3次元編み構造体の創製技術を開発した．ファイバー間を通した栄養供給の維持による編み構造体の長期培養を可能とすることで培養軟骨全層において細胞活性の低下を抑制し均一な細胞外基質の産生を実現した．また，力学特性に優れ広範囲欠損に対応可能な培養軟骨が作製できることで，軟骨疾患の再生医療分野における新たな発展が期待される．
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