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摺動負荷培養モデルによる生体潤滑機能の構築・維持・破綻メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23360076
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関九州大学

研究代表者

澤江 義則  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10284530)

研究分担者 中嶋 和弘  九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (70315109)
渡辺 正夫  北海道大学 (30274484)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2012年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2011年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワードトライボロジー / 細胞・組織 / 関節軟骨 / 潤滑 / 移植・再生医療 / 摩擦 / メカノトランスダクション
研究概要

軟骨組織から取り出した軟骨細胞をアガロースゲル内に分散し3次元培養した再生軟骨モデルの表面に,プラスチックローラーを用いて摺動(摩擦)負荷を加え,再生組織表面への潤滑機能の構築と,組織の健全性に及ぼす影響を評価した.その結果,組織表面に加わる適度な摺動負荷は,組織形成を促進するだけで無く,組織内に生体軟骨に見られるような構造的異方性の形成を促すことが示された.また組織表面の潤滑性は確認できなかったものの,潤滑の破綻により5%程度のせん断ひずみが組織に生じると,細胞の一部が死んでしまい組織がダメージを受ける可能性が示された.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Influence of phospholipid and protein constituents on tribological properties of artificial hydrogel cartilage material2013

    • 著者名/発表者名
      S. Yarimitsu, K. Nakashima, Y. Sawae, T. Murakami
    • 雑誌名

      J.Biomech.Sci. Eng.

      巻: 8 ページ: 257-267

    • NAID

      130003366829

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Phospholipid and Protein Constituents on Tribological Properties of Artificial Hydrogel Cartilage Material2013

    • 著者名/発表者名
      S. Yarimitsu, K. Nakashima, Y. Sawae and T. Murakami
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 8 号: 3 ページ: 257-267

    • DOI

      10.1299/jbse.8.257

    • NAID

      130003366829

    • ISSN
      1880-9863
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] バイオトライボロジーへの導入2012

    • 著者名/発表者名
      澤江義則
    • 雑誌名

      トライボロジスト

      巻: 57 ページ: 270-272

    • NAID

      10030540454

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of both vitamin C and mechanical stimulation on improving the mechanical characteristics of regenerated cartilage2012

    • 著者名/発表者名
      Omata, S.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 424 号: 4 ページ: 724-729

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2012.07.019

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between magnitude of immediate loading and peri-im plant bone reaction in does2012

    • 著者名/発表者名
      ESAKI D, et al
    • 雑誌名

      Clin Oral Implants Res

      巻: (未定) 号: 11 ページ: 1290-1296

    • DOI

      10.1111/j.1600-0501.2011.02305.x

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 未使用大腿骨コンポーネントの微小表面突起と超高分子量ポリエチレンとの接触解析2011

    • 著者名/発表者名
      趙昌熙, 他2名
    • 雑誌名

      日本臨床バイオメカニクス学会誌

      巻: 32 ページ: 267-276

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Mucosal Thickness on the Stress Distribution and Denture Stability of Mandibular Implant-Supported Overdentures with Unsplinted Attachments In Vitro2011

    • 著者名/発表者名
      A.HARUTA, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of Dental Biomechanics

      巻: 2011 ページ: 7-7

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effectiveness of Adsorbed Film and Gel Layer in Hydration Lubrication as Adaptive Multimode Lubrication Mechanism for Articular Cartilage2011

    • 著者名/発表者名
      T MURAKAMI, et.al.
    • 雑誌名

      Proc.IMechE, Part J

      巻: 225 ページ: 1174-1185

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 繰返し力学的刺激が再生軟骨組織モデル内の軟骨細胞の生存率へ与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      小俣誠二,松下康平,福田圭祐,村上輝夫,澤江義則
    • 学会等名
      日本機械学会 第26回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 摺動負荷が再生軟骨組織のECM 産生へ与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐,小俣誠二,澤江義則
    • 学会等名
      日本機械学会 第26回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦負荷培養法による再生軟骨組織形成とその力学特性に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐,澤江義則,小俣誠二
    • 学会等名
      第36回日本バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Phospholipids on Wear and Friction of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene2013

    • 著者名/発表者名
      Oide, R., Morioka, T., Sawae, Y.
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2013
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Behavior of Adsorbed Albumin Film on CoCrMo Alloy under In-situ Observation2013

    • 著者名/発表者名
      Nakshima, K., Sawae, Y., Murakami, T.
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2013
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Synovial Fluid Constituents on Tribological Performance of Artificial Hydrogel Cartilage Material2013

    • 著者名/発表者名
      Yarimitsu, S., Nakashima, K., Sawae, Y., Murakami, T.
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2013
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Traction Loading on Tissue Surface Stimulate Cartilage Tissue Development by Cultured Chondrocytes2013

    • 著者名/発表者名
      Sawae, Y., Fukuda, K., Omata, S.
    • 学会等名
      World Tribology Congress 2013
    • 発表場所
      Torino, Italy
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 再生軟骨組織形成とその力学特性に対する摩擦負荷培養の影響2013

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐,小俣誠二,澤江義則
    • 学会等名
      生体医工学シンポジウム 2013
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development Of Cartilaginous Tissue In Chondrocyte-Agarose Construct Cultured Under Traction Loading2013

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, K., Omata, S., Sawae, Y.
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 軟骨細胞による組織形成に対する摩擦負荷培養の影響2012

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐, 他3名
    • 学会等名
      日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2012-01-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 生体模擬環境における超高分子量ポリエチレン摩耗粉の形態評価2012

    • 著者名/発表者名
      森岡卓志
    • 学会等名
      トライボロジー会議2012春 東京
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Experimental study on wear of UHMWPE in synovial environment2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      BIOTRIBOLOGY XI'AN 2012
    • 発表場所
      Xi'an, China
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Biotribology in Natural Synovial Joint and Joint Prosthesis2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      Malaysia-Japan Tribology Meeting
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Phospholipids on Wear of Ultra-High Molecular Weight Polyethylene2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      39th Leeds-Lyon Symposium on Tribology
    • 発表場所
      Leeds, UK
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 生体関節と人工関節における境界潤滑2012

    • 著者名/発表者名
      澤江義則
    • 学会等名
      トライボロジー会議2012秋 北海道室蘭
    • 発表場所
      室蘭市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハイドロゲル製人工軟骨の摩擦・摩耗挙動に及ぼすリン脂質と蛋白質の影響2012

    • 著者名/発表者名
      鎗光清道
    • 学会等名
      日本機械学会2012年度年次大会
    • 発表場所
      金沢市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 摩擦負荷培養法による再生軟骨組織の形成とその力学特性2012

    • 著者名/発表者名
      福田圭介
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部福岡講演会
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 超高分子量ポリエチレンの摩擦・摩耗に及ぼす脂質の影響2012

    • 著者名/発表者名
      森岡卓志
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部福岡講演会
    • 発表場所
      福岡市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Interaction Between Physiological Environment and Surface of Joint Prosthesis - Effect on Friction and Wear2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      Bio4Apps 2012
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microscopic Structure Formation in Regenerated Cartilage Tissue Cultured Under Traction Loading2012

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fukuda
    • 学会等名
      Bio4Apps 2012
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure and Mechanical Properties of Regenerated Cartilage Tissue Cultured Under Traction Loading2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      MJIIT-JUC Joint Symposium 2012
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Mechanical Loading on Chondrocyte Biosynthesis of Extracellular Matrix in Agarose Construct2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sawae
    • 学会等名
      8th International Conference on Flow Dynamics
    • 発表場所
      ホテルメトロポリタン仙台(宮城)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Development and Evaluation of Friction Property of Hybrid Artificial Cartilage with Extra-Cellular Matrix2011

    • 著者名/発表者名
      K.Nakashima, et.al.
    • 学会等名
      6th International Biotribology Forum
    • 発表場所
      西鉄イン福岡(福岡)
    • 年月日
      2011-11-05
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Phospholipid and Protein Constituents on Friction and Wear Behavior of Artificial Hydrogel Cartilage Material2011

    • 著者名/発表者名
      S.Yarimitsu, et.al.
    • 学会等名
      International Tribology Conference Hiroshima 2011
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島)
    • 年月日
      2011-11-03
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 培養軟骨細胞による再生軟骨組織形成におよぼす摩擦負荷の影響2011

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐, 他3名
    • 学会等名
      日本機械学会九州支部宮崎講演会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎)
    • 年月日
      2011-09-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effects of traction loading on regeneration of cartilage tissue in chondrocyte-agarose construct2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Sawae, et.al.
    • 学会等名
      The International Conference on BioTribology
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 関節軟骨の構造と力学的機能2011

    • 著者名/発表者名
      澤江義則
    • 学会等名
      同志社大学生体医療材料研究センター第2回シンポジウム
    • 発表場所
      同志社大学(京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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