| 研究課題/領域番号 |
22K19905
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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 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
神戸 裕介 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 生物機能利用研究部門, 主任研究員 (30747671)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
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| キーワード | 生分解性 / シルク / ゲル / in vivo / マクロファージ / MMP / 低分子量 / βシート / βシート構造 / 蛍光イメージング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ハイドロゲルをはじめとする移植材料の生分解性は、移植による治療効果や有害事象を決定し得る重要な特性である。しかし、移植材料の生分解性に関する知識の多くは生体外（in vitro）での実験結果に基づいており、生体内（in vivo）での生分解性は不明な点が多い。本研究では、シルクフィブロインゲルをモデル材料として、ゲルの生分解を主に担う生体側因子は分解酵素あるいは貪食細胞なのか、また、ゲルの生分解性を決定する材料物性は何なのか、明らかにする。本研究完成の暁には、in vivoでの生分解性の自在制御を達成するための移植材料の設計指針が得られる。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、移植された材料の生分解挙動を決定する生体・材料側の主要因子を解明することを目指した。カイコが産生するシルクフィブロインタンパク質から成るゲル（以下、シルクゲル）をモデル材料として研究を行った結果、シルクゲルが移植直後からタンパク質分解酵素などによる分子レベルの生分解を受け、その後、日・週の時間スケールで、炎症細胞によるバルクレベル（シルクゲルの分断や崩壊を伴う）の生分解を受けることが分かった。また、シルクゲルのin vivoでの生分解挙動を決定する主な材料側因子としてβシート結晶が挙げられ、これを調整するためにはシルクフィブロインタンパク質の分子量を変化させれば良いことが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は、in vivoでの材料の生分解性の解明に取り組んだものであり、得られた知見は、移植された材料の生分解性を知り、制御する上で有用である。また、材料のin vivoでの生分解性を蛍光観察により、非侵襲的に評価する手法は、超音波診断装置やCTなどのモダリティに比べて安価な手法であるため、従来避けられてきた移植材料でのin vivo評価の普及に貢献し得る。
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