| 研究課題/領域番号 |
22K09383
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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56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 佐賀大学 |
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研究代表者 |
馬渡 大介 佐賀大学, 医学部, 病院助教 (50916913)
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| 研究分担者 |
村田 大紀 佐賀大学, 医学部, 助教 (00772683)
中山 功一 佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609)
馬渡 正明 佐賀大学, 医学部, 教授 (80202357)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 骨再生 / バイオ3Dプリンタ / Scaffold free / 広範囲骨欠損再建 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，これまで蓄積してきたバイオ3Dプリンタでの構造体作製の技術やノウハウを基に，独自の手法を用いて骨組織体を創出し，広範囲骨欠損に対する新たな治療法を提案することを目的とする。現在，細胞のみで骨組織を創出して，広範囲骨欠損を再建した例はない。世界に先駆けて，骨組織体による広範囲骨欠損の再建に成功することができれば，既存の研究に用いられている人工材料の問題を一斉に解決することができる。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、間葉系幹細胞(MSCs)など、複数種類の細胞から成る細胞構造体を、バイオ3Dプリンタを用いて作製し、複数段階の分化誘導を施すことで、骨組織体を創出することである。交付申請書に記載した通り、申請者らは既に、バイオ3Dプリンタにより、複数種類の細胞を混ぜ合わせた細胞凝集塊を使用して、チューブ状構造体を作製することに成功している。しかし、構造体作製において、再現性に大きな課題があった。そこで、最適な細胞構成比率を明らかにするため、MSCsや他の細胞を様々な割合で混合した細胞凝集塊を作製した。作製した細胞凝集塊を用いて、構造体作製における再現性について検討したところ、再現性が高くなる細胞比率が明らかとなった。また、バイオ3Dプリンタの積層方法に関するパラメータについても検討を行い、最適な条件が明らかとなりつつある。
また、本研究では複数段階で分化誘導を行う事を想定しているが、各分化誘導の培地組成や誘導期間について、最適な条件を明らかにする必要がある。そこで、MSCsから作製した細胞凝集塊を用いて、様々な誘導期間で分化誘導を施し、マイクロCTによる画像評価及び、組織学的評価を行ったところ、分化誘導に適した誘導期間が明らかとなった。更に、誘導培地に添加する誘導因子の種類や濃度についても、検討を進めており、最適な条件が明らかとなりつつある。
以上の検討により、MSCsや他の細胞の最適な細胞比率、また分化誘導の期間及び培地の組成について、おおよその傾向を把握することができた。しかし、更に詳細な検討が必要である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
従来の方法で作製した細胞構造体には、バイオ3Dプリンタでの作製において、再現性に大きな課題があり、当初は想定していなかった、細胞構成比率について再検討を行う必要があった。しかし、全体の進捗への影響は小さかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
細胞構造体を作製するための最適な細胞構成比率について、細胞凝集塊を用いて、更に詳細な検討を行う予定である。また、最適な分化誘導条件について、培地組成や誘導期間を含めて詳細な検討を行う。上記条件が明らかとなれば、バイオ3Dプリンタを用いて、細胞構造体を作製し、構造体における、最適な誘導条件について検討を行う。各種パラメータが明らかとなれば、構造体の評価を行う。
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