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ナノ周期構造を利用した間葉系幹細胞自己生成組織の線維強化と軟組織修復の高度化

研究課題

研究課題/領域番号 25282134
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 生体医工学・生体材料学
研究機関首都大学東京

研究代表者

藤江 裕道  首都大学東京, システムデザイン学部, 教授 (20199300)

研究分担者 中村 憲正  大阪大学, 臨床医工学融合研究教育センター, 招聘教授 (50273719)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2013年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードバイオメカニクス / 間葉系幹細胞 / 自己生成組織 / ナノ加工 / 軟組織修復 / ナノ線維 / 生体軟組織修復
研究成果の概要

間葉系幹細胞(MSC)をナノ基板上およびコラーゲンナノ線維上で生成し,nano-SATおよびfiber-SATを生成した.両SATともに線維配向度,線維強化度の高い生体由来材料であり,通常SATに比べ,破断強度と剛性が増大した.ついで,両SATをウサギ大腿骨荷重部軟骨欠損部に他家移植しところ,3ヶ月後において,両材料ともタイプIIコラーゲンの生成を伴う良性の軟骨修復を示した.特に,ナノ線維SATによる修復組織は低い摩擦係数を示し,個体間のバラツキも少なかった.ナノ線維SATによるラット膝蓋腱の修復の追加検討でも,形態学的,力学的に良好な修復経過が観察された.

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Stem Cell-Based Self-Assembled Tissues Cultured on a Nano-Periodic-Structured Surface Patterned Using Femtosecond Laser Processing2016

    • 著者名/発表者名
      Fujie, H., Oya, K., Tani, Y., Suzuki, K., Nakamura, N.
    • 雑誌名

      International Journal of Automation Technology

      巻: 10 号: 1 ページ: 55-61

    • DOI

      10.20965/ijat.2016.p0055

    • NAID

      130007673849

    • ISSN
      1881-7629, 1883-8022
    • 年月日
      2016-01-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Next generation mesenchymal stem cell (MSC)–based cartilage repair using scaffold-free tissue engineered constructs generated with synovial mesenchymal stem cells2015

    • 著者名/発表者名
      Shimomur K, Ando W, Moriguchi Y, Sugita N, Yasui Y, Koizumi K, Fujie H, Hart DA, Yoshikawa H, Nakamura N
    • 雑誌名

      Cartilage

      巻: 6 ページ: 13-29

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Zone-specific integrated cartilage repair using a scaffold-free tissue engineered construct derived from allogenic synovial mesenchymal stem cells: Biomechanical and histological assessments.2015

    • 著者名/発表者名
      Fujie H., Nansai R., Ando W., Shimomura K., Moriguchi Y, Hart D.A., Nakamura N.
    • 雑誌名

      J. Biomech

      巻: 48 号: 15 ページ: 4101-4108

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2015.10.015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Osteochondral repair using a scaffold-free tissue engineered construct derived from synovial MSCs and a hydroxyaptite-based artificial bone2014

    • 著者名/発表者名
      Shimomura K, Moriguchi Y, Ando W, Nansai R, Fujie H, Hart David, Gobbi A, Kita K, Horibe S, Shino K, Yoshikawa H, Nakamura N
    • 雑誌名

      Tissue Engineering Part A

      巻: 20 ページ: 2291-2304

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ナノ周期構造上で作製した幹細胞自己生成組織(scSAT)の引張特性2014

    • 著者名/発表者名
      谷 優樹, 大家 渓, 杉田憲彦, 中村憲正, 藤江裕道
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 35 ページ: 407-412

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 組織再生材料(TEC)/コラーゲンシート複合体の引張り特性2014

    • 著者名/発表者名
      池谷基志, 大家 渓, 鈴木大輔, 小倉孝之, 小山洋一, 杉田憲彦, 中村憲正, 藤江裕道
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 35 ページ: 401-406

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 膝関節軟骨の変性が動摩擦に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      望月翔太, 柳田 駿, 藤江裕道
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 34 ページ: 427-432

    • NAID

      40019874472

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 関節軟骨表層の透水率が摩擦特性に及ぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      今出久一郎, 藤江裕道
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: 34 ページ: 441-445

    • NAID

      40019874511

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 培養表面のマイクロ周期構造が間葉系幹細胞自己生成組織の力学特性におよぼす影響2013

    • 著者名/発表者名
      大家 渓, 佐藤慶秀, 青木 峻, 下村和範, 鈴木健司, 中村憲正, 藤江裕道
    • 雑誌名

      材料の科学と工学

      巻: 50 ページ: 34-39

    • NAID

      10031156172

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frictional properties of articular cartilage-like tissues repaired with a mesenchymal stem cell-based tissue engineered construct2013

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi FUJIE, Norimasa NAKAMURA
    • 雑誌名

      IEEE Eng Med Biol Soc

      巻: Proc ページ: 401-404

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Site-, direction-, and maturety-dependent hydraulic permeability of articular cartilage2016

    • 著者名/発表者名
      Fujie H
    • 学会等名
      International Symposium on Articular Hydrogel Cartilage, Joint Replacement, and Related Topics
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2016-01-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Low tangential permeability in the superficiall layer improves the frictional property of articular cartilage2015

    • 著者名/発表者名
      Fujie H, Mitsui H, Imade K
    • 学会等名
      The 8th International Biotribology Forum and The 36th Biotribology Symposium
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tensile properties of stem cell-based self-assembled tissue (scSAT) biosynthesiszed on nanoperiodic structured substrate2015

    • 著者名/発表者名
      Oya K, Tani Y, Koizumi K, Sugita N, Suzuki K, Nakamura N, Fujie H
    • 学会等名
      ASME 2011 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Snowbird, USA
    • 年月日
      2015-06-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ナノ周期構造上で培養・生成した幹細胞自己生成組織 (scSAT) の力学特性2014

    • 著者名/発表者名
      谷 優樹, 大家 渓, 杉田憲彦, 中村憲正, 藤江裕道
    • 学会等名
      第41回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 組織再生材料 (TEC) のコラーゲンシートとの複合による高強度化2014

    • 著者名/発表者名
      池谷基志, 大家 渓, 鈴木大輔, 小倉孝之, 小山洋一, 杉田憲彦, 中村憲正, 藤江裕道
    • 学会等名
      第41回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      奈良
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mechanical and structural properties of stem cell-based tissue engineered constructs (TEC) cultured with collagen sheets2014

    • 著者名/発表者名
      Ikeya M, Suzuki D, Oya K, Ogura T, Koyama Y, Sugita N, Nakamura N, Fujie H
    • 学会等名
      Third International Scientific Tendinopathy Symposium (ISTS)
    • 発表場所
      Oxford, GB
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Patella tendon regeneration using collagen peptide and collagen sheet2014

    • 著者名/発表者名
      Suzuki D, Ikeya M, Fujie H, Ogura T, Koyama Y, Nagoya S, Yamashita T
    • 学会等名
      Third International Scientific Tendinopathy Symposium (ISTS)
    • 発表場所
      Oxford, GB
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Friction properties of articular cartilage repaired with a stem-cell based tissue engineered construct (TEC) and porous synthetic bones2014

    • 著者名/発表者名
      Fujie H, Mochizuki S, Nakamura N
    • 学会等名
      International Union of Materials Reeaerch Societies-The 15th IUMRS International Conference in Asia
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tensile property of stem cell-based self-assembled tissues (scSAT) cultured on a nanoperiodic structured titanium surface2014

    • 著者名/発表者名
      Tani Y, Oya K, Sugita N, Nakamura N, Fujie H
    • 学会等名
      Seventh World Congress of Biomechanics
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2014-07-06 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of hydroxyapatite and beta-tricalcium phospate for osteochondral repair using the hybrid implant of articular bone with a scaffold-free tissue engineered construct derived from mesenchymal stem cells2014

    • 著者名/発表者名
      Shimomura K, Moriguchi Y, Ando W, Nansai R, Fujie H, Horibe S, Shino K, Yoshikawa H, Nakamura N
    • 学会等名
      2014 Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Friction properties of articular cartilage repaired with a tissue engineered construct (TEC) combined with porous synthetic bones2014

    • 著者名/発表者名
      Motizuki S, Nakamura R, Nakamura N, Fujie H
    • 学会等名
      2014 Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of anisotropic permeability of the superficial layer on the frictional property in articular cartilage2013

    • 著者名/発表者名
      Imade K, Fujie H
    • 学会等名
      ASME 2013 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Sun River, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of enzymatic degeneration on the frictonal property of articular cartilage2013

    • 著者名/発表者名
      Motizuki S, Yanagida S, Fujie H
    • 学会等名
      ASME 2013 Summer Bioengineering Conference
    • 発表場所
      Sun River, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 首都大学東京藤江研究室

    • URL

      http://www.comp.sd.tmu.ac.jp/fujielab/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 力学試験装置2014

    • 発明者名
      守本梯三, 柴田幸也, 藤江裕道
    • 権利者名
      テクノロジーサービス
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-05-07
    • 取得年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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