材料表面マイクロ形状による骨関連細胞の分化と機能の制御

• 研究課題/領域番号: 26462263
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 整形外科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 名井 陽 大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (10263261)
• 研究分担者: 岡本 美奈 大阪大学, 医学部附属病院, 助教 (50457008) ; 吉川 秀樹 大阪大学, 医学系研究科, 理事・副学長 (60191558)
• 連携研究者: 浜口 智志 大阪大学, 工学部, 教授 (60301826)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 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: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 骨分化 / バイオマテリアル / 微細加工技術 / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 微細表面構造

研究成果の概要

プラズマエッチングを用いた金型による微細加工技術により、quartzに凸型構造を、polystyreneの培養表面にはpore/pillar凹凸構造を加工することに成功した。この培養皿上で骨芽細胞や破骨細胞などの骨代謝関連細胞の分化誘導培養を行った結果、微細加工を施した培養皿上では細胞増殖能が低下し、骨形成が促進していた。また、足場材料の材質の違いにより破骨細胞の形成能は低下した。骨形成、骨吸収の両面から検討を行った結果、細胞接着面の表面構造を適切な材質を用いて適切な形状に加工することにより、骨代謝関連細胞の機能を制御できる可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of Scaffold-Free Tissue-Engineered Constructs Derived from Human Synovial Mesenchymal Stem Cells Under Low Oxygen Tension Enhances Their Chondrogenic Differentiation Capacity (2016)
  • 著者名/発表者名: Yasui, Y., Chijimatsu, R., Hart, D.A., Koizumi, K., Sugita, N., Shimomura, K., Myoui, A.., Yoshikawa, H., Nakamura, N.
  • 雑誌名: Tissue Engineering Part A 巻: 22 号: 5-6 ページ: 490-500
  • DOI: 10.1089/ten.tea.2015.0458
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 運動器疾患の治療におけるバイオマテリアルの位置づけと今後のニーズ. (2016)
  • 著者名/発表者名: 名井陽
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会シンポジウム 2016
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2016-11-21
• [学会発表] Plasma-based Functionalization of Polystyrene Surfaces of Cell Culture Plates (2016)
  • 著者名/発表者名: 1.Nishiyama K, Ito T, Sugimoto S, Gotoh K, Isobe M, Okamoto M, Myoui A, Yoshikawa H, and Hamaguchi S.
  • 学会等名: the AVS 63rd International Symposium & Exhibition
  • 発表場所: Nashville, TN, USA
  • 年月日: 2016-11-06
  • 国際学会