| 研究課題/領域番号 |
20K21881
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分90:人間医工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
由井 伸彦 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (70182665)
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| 研究分担者 |
有坂 慶紀 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70590115)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | ポリロタキサン / 超分子 / 生体組織接着剤 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体材料と生体組織との吻合部におけるそれぞれの弾性率不一致(コンプライアンスミスマッチ)は、生物学的および材料学的観点から大きな課題となっている。そこで本研究では、接着剤と生体組織間で共有結合を形成しながら、生体組織の伸縮・変形に伴う接着界面での応力集中を自動的に回避する全く新しい機構を有する超分子系生体組織接着剤の設計を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、リボフラビンを介した光架橋性ポリロタキサンを設計し、生体組織へのアンカーリングを試みた。リボフラビン存在下でアミノ基を修飾したポリロタキサンは光架橋し、15分以内にヒドロゲルを形成した。このヒドロゲルを用いてマウス線維芽細胞を培養すると、細胞はよく接着し、伸展した。さらに、ブタ大動脈の表面で光架橋すると、アミノ基を修飾したポリロタキサンは組織と強く接着した。これを組織の切開部に塗布して光架橋することで、切開部からの液漏れを止めることに成功した。このように光架橋型ポリロタキサンは、超分子を基盤とした組織接着性バイオマテリアルとして生体組織の修復・再生に応用できる可能性を有している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体材料と生体組織との吻合部におけるそれぞれの弾性率不一致(コンプライアンスミスマッチ)は、生物学的および材料学的観点から大きな課題となっている。例えば人工血管の場合、コンプライアンスミスマッチが大きいほど血流に擾乱が生じ、血栓形成や内膜肥厚が誘発される。また血流や血管収縮など連続的な繰り返し応力負荷による吻合部の疲労破壊や断裂が懸念される。ポリロタキサンは生体組織間で強く結合しながら生体組織の伸縮・変形に柔軟に追従することによって、接着界面での応力集中を自動的に回避する全く新しい機構を有する生体組織接着剤として期待できる。
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