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2023 年度 実績報告書

超螺旋光による生体を模倣したらせん構造を有する3次元組織の創製

計画研究

研究領域光の螺旋性が拓くキラル物質科学の変革
研究課題/領域番号 22H05141
研究機関大阪大学

研究代表者

松崎 典弥  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00419467)

研究分担者 仲本 正彦  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (30883003)
本間 健太  大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (40866224)
研究期間 (年度) 2022-06-16 – 2027-03-31
キーワードらせん構造 / 筋線維 / 組織工学 / 足場材料
研究実績の概要

本研究課題では、超螺旋光を用いて光の角運動量で細胞と足場材料の複合体(細胞-足場材料複合体)を操作し、らせん構造を有する繊維組織にする技術(らせんファイバー化技術)を開拓しその学理を明らかにすることを目的としている。
本年度は、大阪大学への光学系の設立とらせんゲルファイバーの作製の検証を行った。共同研究先の大阪公立大学では二光子レーザーが設置されているが、我々のグループでは一光子レーザーを用いて光学系をセットアップした。405 nmのUVレーザーとフィルター等を用いて光学系を設置することができた。検証実験としてこれまで実績のあるNOAを用いてl=0,1,2の条件でらせんゲルファイバーの作製を試みたところ、各条件に依存したらせんゲルファイバーが作製できたため、光学系のセットアップを確認できた。また、ポリエチレングリコールジアクリレートを用いて同様の条件でゲル化を試みたところ、らせんゲルファイバーが作製できた。
以上より、本年度も予定通り研究を進めることができた。次年度はゲル化条件をより詳細に検討することで、導入した光学系を用いて様々な高分子によるらせんゲル構造体の作製を試みる。それにより、高分子の化学構造や反応性、開始剤などの影響を明らかにすることで、超螺旋光の可能性を整理する。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

昨年度導入予定であった405レーザーを導入することができた。超螺旋光を用いたらせんゲルファイバーの作製についても、実績のあるNOAだけでなくPEGDAにおいても確認されたため、導入した光学系が機能していることを検証できた。以上より、おおむね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

今後は、導入した光学系を用いて様々な高分子によるらせんゲル構造体の作製を試みる。それにより、高分子の化学構造や反応性、開始剤などの影響を明らかにすることで、超螺旋光の可能性を整理する。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Wuerzburg University/Aachen University(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Wuerzburg University/Aachen University
  • [雑誌論文] Development of -phenylalanine-grafted poly (vinyl alcohol) scaffold for selective capturing of cancer cells2024

    • 著者名/発表者名
      Itani Ryoto、Mitsuyasu Ryo、Dong-hee Kang、Homma Kenta、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Talanta Open

      巻: 9 ページ: 100314~100314

    • DOI

      10.1016/j.talo.2024.100314

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biofabrication of engineered blood vessels for biomedical applications2024

    • 著者名/発表者名
      Laowpanitchakorn Panitporn、Zeng Jinfeng、Piantino Marie、Uchida Kentaro、Katsuyama Misa、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 25 ページ: in press

    • DOI

      10.1080/14686996.2024.2330339

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Technology for the formation of engineered microvascular network models and their biomedical applications2024

    • 著者名/発表者名
      Li He、Shang Yucheng、Zeng Jinfeng、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Nano Convergence

      巻: 11 ページ: in press

    • DOI

      10.1186/s40580-024-00416-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recent Developments in Layer‐by‐Layer Assembly for Drug Delivery and Tissue Engineering Applications2024

    • 著者名/発表者名
      Borges Joao、Zeng Jinfeng、Liu Xi Qiu、Chang Hao、Monge Claire、Garot Charlotte、Ren Ke‐feng、Machillot Paul、Vrana Nihal E.、Lavalle Philippe、Akagi Takami、Matsusaki Michiya、Ji Jian、Akashi Mitsuru、Mano Joao F.、Gribova Varvara、Picart Catherine
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 13 ページ: in press

    • DOI

      10.1002/adhm.202302713

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ECM proteins and cationic polymers coating promote dedifferentiation of patient-derived mature adipocytes to stem cells2023

    • 著者名/発表者名
      Karanfil Asli Sena、Louis Fiona、Sowa Yoshihiro、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Biomaterials Science

      巻: 11 ページ: 7623~7638

    • DOI

      10.1039/D3BM00934C

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultra‐Rapid and Specific Gelation of Collagen Molecules for Transparent and Tough Gels by Transition Metal Complexation2023

    • 著者名/発表者名
      Suezawa Tomoyuki、Sasaki Naoko、Yukawa Yuichi、Assan Nazgul、Uetake Yuta、Onuma Kunishige、Kamada Rino、Tomioka Daisuke、Sakurai Hidehiro、Katayama Ryohei、Inoue Masahiro、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Advanced Science

      巻: 10 ページ: 2302637

    • DOI

      10.1002/advs.202302637

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 3D puzzle-inspired construction of large and complex organ structures for tissue engineering2023

    • 著者名/発表者名
      Xie Zheng-Tian、Zeng Jinfeng、Miyagawa Shigeru、Sawa Yoshiki、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Materials Today Bio

      巻: 21 ページ: 100726~100726

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2023.100726

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Control of blood capillary networks and holes in blood-brain barrier models by regulating elastic modulus of scaffolds2023

    • 著者名/発表者名
      Shang Yucheng、Piantino Marie、Zeng Jinfeng、Louis Fiona、Xie Zhengtian、Furihata Tomomi、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Materials Today Bio

      巻: 21 ページ: 100714~100714

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2023.100714

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Nanocoating on Calcium Peroxide Microparticles for Sustained Oxygen Release2023

    • 著者名/発表者名
      Tomioka Daisuke、Fujita Satoshi、Groll Jurgen、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 35 ページ: 5378~5391

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.3c00601

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 3D Printing of Collagen Scaffold with Enhanced Resolution in a Citrate‐Modulated Gellan Gum Microgel Bath2023

    • 著者名/発表者名
      Xie Zheng‐Tian、Zeng Jinfeng、Kang Dong‐Hee、Saito Shigeyoshi、Miyagawa Shigeru、Sawa Yoshiki、Matsusaki Michiya
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: 12 ページ: 2301090

    • DOI

      10.1002/adhm.202301090

    • 査読あり
  • [学会発表] Smart Design of Cell Microenvironment for Biofabrication2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      TERMIS-AP2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Oxygen and Nutrients in Cell Microenvironments by Smart Biomaterials2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      GPS-K2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Controlling Collective Migration of Cancer Organoids in 3D Culture with Transparent and Tough Collagen Gels2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      16th ISNM
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nano-Design of Cell Surfaces for Biomedical Applications2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      IPC2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Physicochemical Design of Cell Microenvironments for Fat Tissue Engineering2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Matsusaki
    • 学会等名
      ISOMRM2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 細胞表面の物理化学的デザインと組織工学への応用2024

    • 著者名/発表者名
      松崎典弥
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Acc. Mater. Surf. Res.
  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科 応用化学専攻 松崎研究室

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~matsusaki-lab/

  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科 先端細胞制御化学(TOPPAN)共同研究講座

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~matsusaki-lab/joint_research/jl1/

  • [備考] 大阪大学大学院工学研究科 培養肉社会実装共同研究講座

    • URL

      http://www.chem.eng.osaka-u.ac.jp/~matsusaki-lab/joint_research/jl2/

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公開日: 2024-12-25  

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