ナノ薄膜を用いる細胞・薬剤の同時送達システムと局所体内環境モニタリング

• 研究課題/領域番号: 26560233
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 梶 弘和 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70431525)
• 連携研究者: 石村 康生 独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (10333626) ; 藤枝 俊宣 早稲田大学, 理工学術院, 助教 (70538735) ; 長峯 邦明 東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (00551540)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 細胞・組織工学材料

研究成果の概要

加齢黄斑変性等の難治性網膜疾患の細胞移植治療に向けて、柔軟かつ拒絶反応の小さい自己支持性高分子ナノ薄膜から成る多機能性の細胞培養・移植担体を開発した。生分解性のナノ薄膜上で網膜色素上皮（RPE）細胞を培養したところ、網膜色素上皮に特徴的なヘキサゴナルな細胞形態を示し、モノレイヤー組織を形成した。微小な医療用シリンジ針にてRPE細胞担持ナノ薄膜を細胞組織の形態や生存率に大きな影響を与えることなく射出できることがわかった。機能化したナノ粒子をナノ薄膜に搭載することで、薬剤担持機能、および酸素・pHセンサ機能を付与できた。今後、幹細胞治療実現を支援する医療デバイスとしての展開が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Protective effects of transscleral sustained unoprostone delivery against retinal degeneration in S334ter rhodopsin mutant rats (2015)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Nagai, Satoru Iwata, Kaori Sampei, Hideyuki Onami, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Toru Nakazawa, Yukihiko Mashima, Toshiaki Abe
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 巻: in press 号: 8 ページ: 1730-1737
  • DOI: 10.1002/jbm.b.33522
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Application of clotrimazole via a novel controlled release device provides potent retinal protection (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhaleh Kashkouli Nezhad, Nobuhiro Nagai, Kotaro Yamamoto, Hirokazu Kaji, Matsuhiko Nishizawa, Hideyuki Saya, Toru Nakazawa, Toshiaki Abe
  • 雑誌名: J Mater Sci Mater Med 巻: 26 号: 9 ページ: 5561-5561
  • DOI: 10.1007/s10856-015-5561-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A polymeric device for controlled transscleral multi-drug delivery to the posterior segment of the eye (2014)
  • 著者名/発表者名: Nobuhiro Nagai, Hirokazu Kaji, Hideyuki Onami, Yumi Ishikawa, Matsuhiko Nishizawa, Noriko Osumi, Toru Nakazawa, Toshiaki Abe
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: 10(2) 号: 2 ページ: 680-6877
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2013.11.004
  • NAID: 40020425298
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micropatterned polymeric nanosheets for local delivery of an engineered epithelial monolayer (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Fujie, Yoshihiro Mori, Shuntaro Ito, Matsuhiko Nishizawa, Hojae Bae, Nobuhiro Nagai, Hideyuki Onami, Toshiaki Abe, Ali Khademhosseini, Hirokazu Kaji
  • 雑誌名: Adv. Mater 巻: 26 号: 29 ページ: 1699-1705
  • DOI: 10.1002/adma.201301300
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Platform for Controlled Dual-Drug Delivery to the Retina : Protective Effects against Light-Induced Retinal Damage in Rats (2014)
  • 著者名/発表者名: N Nagai, H Kaji, H Onami, Y Katsukura, Y Ishikawa, ZK Nezhad, K Sampei, S Iwata, S Ito, M Nishizawa, T Nakazawa, N Osumi, Y Mashima, T Abe
  • 雑誌名: Advanced Healthcare Materials 巻: in press 号: 10 ページ: 680-687
  • DOI: 10.1002/adhm.201400114
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 高分子薄膜を用いたインジェクション可能な薬剤徐放デバイスの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 近藤太郎, Zhaleh Kashkouli Nezhad, 綱島俊一, 陳俐君, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
  • 学会等名: 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、東京
  • 年月日: 2016-01-09
• [学会発表] 自己展開型薬剤徐放高分子デバイスの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤太郎, Zhaleh Kashkouli Nezhad, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
  • 学会等名: 化学とマイクロ・ナノシステム学会
  • 発表場所: 北九州国際会議場、福岡
  • 年月日: 2015-11-26
• [学会発表] Polymeric thin films for cell and drug delivery (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kaji
  • 学会等名: IEEE-NANOMED 2015
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2015-11-15
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高分子薄膜を用いた自己展開型薬剤徐放デバイスの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤太郎, Zhaleh Kashkouli Nezhad, 綱嶋俊一, 陳 俐君, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
  • 学会等名: 第37回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-11-09
• [学会発表] ミクロ細孔を有するタンパク質徐放デバイスに関する検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田慎二, 永井展裕, 勝山 綾, 泉田泰子, 小柳恵理, 梶 弘和, 後藤昌史, 阿部俊明
  • 学会等名: 第37回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ、京都
  • 年月日: 2015-11-09
• [学会発表] Injectable nanosheets as promising drug delivery systems for retinal disorders (2015)
  • 著者名/発表者名: Zhaleh Kashkouli Nezhad, 近藤太郎, 梶 弘和, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明
  • 学会等名: 第37回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ、京都
  • 年月日: 2015-11-09
• [学会発表] 眼局所持続性抗がん剤徐放デバイスの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永井展裕, 勝山 綾, 泉田泰子, 小柳恵理, 山田慎二, 梶 弘和, 阿部俊明
  • 学会等名: 第37回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ、京都
  • 年月日: 2015-11-09
• [学会発表] Injectable ultrathin polymeric films for subretinal cell delivery (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kaji, Taro Kondo, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe
  • 学会等名: 2015 BMES Annual Meeting
  • 発表場所: Tampa, Florida, USA
  • 年月日: 2015-10-07
  • 国際学会
• [学会発表] Injectable polymeric nanosheets for subretinal cell delivery (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kaji, Taro Kondo, Yoshihiro Mori, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe
  • 学会等名: 4th TERMIS World Congress
  • 発表場所: Boston, MA, USA
  • 年月日: 2015-09-08
  • 国際学会
• [学会発表] 高分子薄膜を用いた薬剤徐放デバイスの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤太郎, Zhaleh Kashkouli Nezhad, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
  • 学会等名: 第31回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 京王プラザホテル、東京
  • 年月日: 2015-07-02
• [学会発表] Cell manipulation based on micro/nanotechnologies and biomedical application (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kaji
  • 学会等名: 7th International Symposium on Microchemistry and Microsystems (ISMM)
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2015-06-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マイクロ・ナノ技術を用いた細胞操作と医工領域への展開 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梶 弘和
  • 学会等名: 電気化学会第82回大会
  • 発表場所: 横浜、横浜国立大学
  • 年月日: 2015-03-15 – 2015-03-17
  • 招待講演
• [学会発表] ラット眼球網膜下への細胞担持ナノシートデリバリー (2014)
  • 著者名/発表者名: 森 好弘, 藤枝俊宣, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明, 梶 弘和
  • 学会等名: 第36回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 東京、タワーホール船堀
  • 年月日: 2014-11-17 – 2014-11-18
• [学会発表] ナノシートを用いる眼内細胞送達システムの開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森 好弘, 藤枝俊宣, 永井展裕, 西澤松彦, 阿部俊明
  • 学会等名: 第30回日本DDS学会学術集会
  • 発表場所: 東京、慶應義塾大学
  • 年月日: 2014-07-30 – 2014-07-31
• [学会発表] Local delivery of an engineered epithelial monolayer by micropatterned polymeric Nanosheets (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kaji, Toshinori Fujie, Nobuhiro Nagai, Toshiaki Abe
  • 学会等名: ARVO 2014 Annual Meeting
  • 発表場所: Orland, Florida, USA
  • 年月日: 2014-05-04 – 2014-05-08
• [学会発表] Cell delivery system using micropatterned polymeric nanosheets (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Kaji, Toshinori Fujie, Yoshinori Mori, Nobuhiro Nagai, Ali Khademhosseini, Toshiaki Abe
  • 学会等名: 2014 Annual Meeting of the Society For Biomaterials
  • 発表場所: Denver, CO, USA
  • 年月日: 2014-04-16 – 2014-04-19
• [産業財産権] 薬剤徐放デバイス (2015)
  • 発明者名: 梶弘和,近藤太郎,ジャレカシュクリネジャド,永井展裕,阿部俊明
  • 権利者名: 梶弘和,近藤太郎,ジャレカシュクリネジャド,永井展裕,阿部俊明
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-110747
  • 出願年月日: 2015-05-29
• [産業財産権] 形状制御されたナノシート及びその製造方法 (2015)
  • 発明者名: 岩瀬英治,新保創太,武岡真司,藤枝俊宣,梶弘和,阿部俊明
  • 権利者名: 岩瀬英治,新保創太,武岡真司,藤枝俊宣,梶弘和,阿部俊明
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-043990
  • 出願年月日: 2015-03-05
• [産業財産権] 細胞担持パターン化ナノ薄膜 (2014)
  • 発明者名: 梶弘和,藤枝俊宣,森好弘,西澤松彦,阿部俊明,永井展裕
  • 権利者名: 梶弘和,藤枝俊宣,森好弘,西澤松彦,阿部俊明,永井展裕
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2014-06-27
  • 外国