| 研究課題/領域番号 |
19K05690
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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37010:生体関連化学
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
飯島 一智 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30468508)
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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 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 細胞足場 / 間葉系幹細胞 / 変形性膝関節症 / ハイドロゲル / マイクロ流体技術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
間葉系幹細胞(MSC)は患者本人の骨髄や脂肪組織などより得られ、再生医療の細胞ソースとして注目を集めている。MSCを用いた再生医療の実現には特定の細胞に高効率に分化させるとともに、移植組織を形作る技術の開発が不可欠である。本研究では、細胞足場ハイドロゲルの種々の機能化と工学的手法を組み合わせることにより、MSCの分化を制御し、移植用の種々の運動組織を構築する手法の開発を行う。変形性膝関節症への移植に適用可能な軟骨-軟骨下骨連続組織、半月板を構成する線維軟骨組織、および靭帯・腱のような配向性組織を構築することで、高齢化に伴い急増する変形性膝関節症などの重症関節疾患に対する再生医療の実現を目指す。
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| 研究成果の概要 |
細胞足場ハイドロゲルの種々の機能化と工学的手法を組み合わせることにより、間葉系幹細胞の分化を制御し、軟骨-軟骨下骨連続組織や靭帯・腱のような配向性組織など、種々の移植用の運動組織を構築する手法の開発を行なった。ゲル弾性率が間葉系幹細胞の骨、軟骨分化挙動へ与える影響を明らかにするとともに、ヒドロキシアパタイトでの機能化により骨分化が促進されることを見出した。また、生理活性分子の濃度勾配を用いて軟骨-軟骨下骨連続組織を作製した。配向性組織の構築ではマイクロ流体デバイスを用い、共有結合形成とポリイオンコンプレックス形成を組み合わせることでゲルファイバーを作製することができ、細胞は流れ方向に配向した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ハイドロゲルの物性制御や機能化により間葉系幹細胞の分化を制御可能であることを実証した点、および分化状態の異なる複数成分からなる組織を構築する手法を提案した点において、本研究成果は学術的意義を有する。また、高齢化者の多くが罹患する変形性膝関節症などの根本的治療として再生医療に期待が寄せられており、本研究成果はその実現に不可欠な軟骨および軟骨下骨の連続組織の構築に貢献しうるものである。
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