| 研究課題/領域番号 |
19K05701
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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 | 豊田工業大学 |
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研究代表者 |
岡本 正巳 豊田工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (60288553)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | ラテックス / 軟骨再生 / 生体コンポジット / 細胞機能 / 薬理効果 / 3次元培養 / マイクロインデンテーション / 弾性率 / 軟骨細胞集塊 / 組織学的評価 / 遺伝子解析 / 免疫染色 / ヒト間葉系幹細胞 / 細胞分裂周期 / ヘマトキシリン・エオジン染色 / 軟骨組織 / 細胞分化 / 補強ナノ粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
軟骨の再生は重要かつ緊急の課題であり、臨床的にもその必要性は極めて高いために、インビトロ培養による軟骨組織形成の研究が注目されている。細胞増殖因子をバランスよく組み合わせた幹細胞からの軟骨組織の再生では、新しく形成された軟骨組織が繊維状コラーゲンを産生するために力学特性が劣り、力学的強度の向上が大きな課題となっている。ラテックスナノ粒子がヒト間葉系幹細胞の軟骨分化誘導を促進させる効果が見出されたことから、ラテックスナノ粒子を補強粒子かつ細胞分化の増強因子として作用せることで、天然の軟骨細胞外マトリックス組成物を模倣し、同様の力学的特性を特徴とする優れた硝子軟骨組織を創成することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
天然ゴムラテックス（NRL）ナノ粒子の精密な構造解析を行い、NRL粒子の細胞毒性の研究を基に、癌細胞に対する標的選択性とプログラム細胞死が癌細胞に誘導されることを実証し、抗癌活性としての薬理効果を見いだした。さまざまな細胞機能 (細胞接着、分化、シグナル伝達経路など) を調節できる新規生物活性物質としてのNRL粒子の開発と、NRL粒子と細胞との間の物理化学的相互作用の評価を行った。最近の進歩としてNRL粒子の骨および軟骨分化誘導についても研究し，NRLナノ粒子を導入した生体コンポジットの創成に初めて成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高分子ナノコンポジット研究を基盤として生体組織工学に向けた「生体コンポジット」という新しい研究領域をつくることに挑戦した。軟骨の再生は重要かつ緊急の課題であり、臨床的にもその必要性は極めて高いために、in vitro培養による軟骨組織形成の研究が注目されている。NRLの薬理的用途としての可能性は高いものの，NRLナノ粒子の細胞毒性に関しては十分に理解されてこなかった。そこで申請者はNRL粒子表面のタンパク質にhMSCの増殖や軟骨細胞への分化に効果があることを、マーカー遺伝子解析によって見いだした。さまざまな細胞機能を調節できる新規生物活性物質としてのNRLナノ粒子の開発に成功した。
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