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腱・靭帯への医用応用を目指した間葉系幹細胞自己生成組織の高強度化

研究課題

研究課題/領域番号 25870723
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生体医工学・生体材料学
整形外科学
研究機関成蹊大学 (2015)
東海大学 (2013-2014)

研究代表者

大家 渓  成蹊大学, 理工学部, 助教 (50549962)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード幹細胞自己生成組織 / 間葉系幹細胞 / 腱・靭帯 / ナノ周期構造 / フェムト秒レーザ加工 / 動的ひずみ負荷培養 / 静的荷重負荷培養 / 高強度化 / 配向制御 / コラーゲンシート / 静的圧縮荷重下培養 / 動的圧縮荷重下培養 / 一方向磁場刺激 / 複合化 / レーザ加工 / 磁場刺激 / 動的ひずみ負荷 / 超短パルスレーザー加工 / 積層化と複合化
研究成果の概要

腱や靭帯の新たな再生医療材料の一つとして、滑膜由来間葉系幹細胞 (MSCs) に細胞外基質を自己生成させて作製される細胞シート (scSAT) が有用である。しかし、現状のscSATは臨床応用のためには力学強度が不足している。本研究では、「フェムト秒レーザ加工によって作製したナノレベルの周期構造をもつ培養基板上でのscSAT作製」および「作製中のscSATに対する動的ひずみ負荷培養および静的荷重負荷培養」を行い、scSATの高強度化を目指した。その結果、組織配向制御や細胞外基質の生成促進が確認でき、scSATの強度が向上することが明らかになった。

報告書

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

    (26件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2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] 動的ひずみ環境下培養による幹細胞自己生成組織の高強度化2016

    • 著者名/発表者名
      柳田 航,藤江裕道,大家 渓,中楯浩康,小泉宏太,中村憲正
    • 雑誌名

      臨床バイオメカニクス

      巻: in press

    • NAID

      40020963660

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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: 406-411

    • NAID

      40020256967

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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: 401-405

    • NAID

      40020256949

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effects of compressive loading on mechanical properties of stem cells-based self-assembled tissues (scSAT)2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Yamazaki, Kei Oya, Takayuki Ogura, Yoichi Koyama, Kota Koizumi, Norimasa Nakamura, and Hiromichi Fujie
    • 学会等名
      10th World Biomaterials Congress (WBC2016)
    • 発表場所
      Palais des congres de Montreal, Montreal, Quebec, Canada
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 静的圧縮荷重下で作製した幹細胞自己生成組織 (scSAT) の力学特性2016

    • 著者名/発表者名
      山崎雅史,大家 渓,小泉宏太,中村憲正,藤江裕道
    • 学会等名
      日本機会学会 関東支部第22期総会・講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Cyclic Strain Improves The Mechanical Property And Structure Of Stem Cell-based Self-assembled Tissues2016

    • 著者名/発表者名
      Wataru Yanagita, Kei Oya, Hiromichi Nakadate, Kota Koizumi, Norimasa Nakamura, Hiromichi Fujie
    • 学会等名
      Orthopaedic Research Society (ORS) 2016 Annual meeting
    • 発表場所
      Disney's Coronado Spring Resort, Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ハルバッハ配列磁場環境下での間葉系幹細胞の培養2016

    • 著者名/発表者名
      秋葉泰徳,大家 渓,小泉宏太,中村憲正,藤江裕道
    • 学会等名
      日本機械学会 第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 動的ひずみ付与による幹細胞自己生成組織の高強度化2016

    • 著者名/発表者名
      柳田 航,大家 渓,中楯 浩康,小泉宏太,中村憲正,藤江裕道
    • 学会等名
      日本機械学会 第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 低弾性率基板上で培養した間葉系幹細胞の形態学的特性2016

    • 著者名/発表者名
      高橋史弥,大家 渓,杉田憲彦,中村憲正,藤江裕道
    • 学会等名
      日本機械学会 第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 動的ひずみ環境下培養による幹細胞自己生成組織の高強度化2015

    • 著者名/発表者名
      柳田 航,大家 渓,中楯 浩康,小泉宏太,中村憲正,藤江裕道
    • 学会等名
      第42回 日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      ソラシティ カンファレンスセンター(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-11-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 動的ひずみ環境下における幹細胞自己生成組織の作製2015

    • 著者名/発表者名
      柳田 航,大家 渓,中楯 浩康,小泉宏太,中村憲正,藤江裕道
    • 学会等名
      日本機械学会 第26回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 滑膜細胞由来組織再生材料/コラーゲンシート複合体の高強度化2015

    • 著者名/発表者名
      池谷 基志,鈴木 大輔,大家 渓,小倉 孝之,小山 洋一,杉田 憲彦,中村 憲正,藤江
    • 学会等名
      日本機械学会 第27回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ (新潟県新潟市)
    • 年月日
      2015-01-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [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
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [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
      奈良県新公会堂(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ハルバッハ配列を用いた磁気流れ刺激による細胞配向制御2014

    • 著者名/発表者名
      大家 渓,秋葉泰徳,岩森 暁,藤江裕道
    • 学会等名
      第55回 真空に関する連合講演会
    • 発表場所
      I-siteなんば,大阪府立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [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
      Motoshi Ikeya, Daisuke Suzuki, Kei Oya, Takayuki Ogura, Yoichi Koyama, Norihiko Sugita, Norimasa Nakamura, and Hiromichi Fujie
    • 学会等名
      3rd International Scientific Tendinopathy Symposium (ISTS 2014)
    • 発表場所
      Oxford, UK
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [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
      Yuki Tani, Kei Oya, Norihiko Sugita, Norimasa Nakamura, and Hiromichi Fujie
    • 学会等名
      7th World Congress of Biomechanics (WCB 2014)
    • 発表場所
      Boston, Massachusetts, USA
    • 年月日
      2014-07-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] チタン表面に形成したナノ周期構造の表面特性とその上での幹細胞自己生成組織の作製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
      日本材料科学会 第5回 医用・生体材料分科会
    • 発表場所
      工学院大学 新宿キャンパス(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 組織再生材料/コラーゲンシート複合体の培養日数が引張特性に与える影響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
      日本材料科学会 第5回 医用・生体材料分科会
    • 発表場所
      工学院大学 新宿キャンパス(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノ・マイクロ加工表面における幹細胞培養と基質生成2013

    • 著者名/発表者名
      大家 渓,谷 優樹,中村憲正,藤江裕道
    • 学会等名
      日本機械学会 機械材料・材料加工部門 第21回機械材料・材料加工技術講演会 (M&P2013)
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェムト秒レーザ加工によるナノ周期構造の創成と間葉系幹細胞接着特性2013

    • 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
      日本機械学会 機械材料・材料加工部門 第21回機械材料・材料加工技術講演会 (M&P2013)
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] チタンの表面改質による生体材料への応用2013

    • 著者名/発表者名
      大家 渓
    • 学会等名
      日本材料科学会 第20回材料科学若手研究者討論会
    • 発表場所
      日本ウェザリングテストセンター宮古島試験場(沖縄県宮古島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ナノ周期構造の形状の違いが間葉系幹細胞の接着特性におよぼす影響2013

    • 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
      日本材料科学会 平成25年度学術講演大会
    • 発表場所
      工学院大学 新宿キャンパス(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 多層化した幹細胞自己生成組織の力学特性,2013

    • 著者名/発表者名
      池谷基志,大家 渓,杉田憲彦,中村憲正,藤江裕道
    • 学会等名
      日本材料科学会 平成25年度学術講演大会
    • 発表場所
      工学院大学 新宿キャンパス(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザによりチタン表面に形成したナノ周期構造の軟組織適合性2013

    • 著者名/発表者名
      谷 優樹,大家 渓,鈴木健司,藤江裕道
    • 学会等名
      日本材料科学会 平成25年度学術講演大会
    • 発表場所
      工学院大学 新宿キャンパス(東京都新宿区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2023-03-16  

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