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2004 年度 実績報告書

アパタイト-高分子複合化と微細加工技術を組合せた人工角膜実質の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15300176
研究機関独立行政法人物質・材料研究機構

研究代表者

小林 尚俊  独立行政法人物質・材料研究機構, 生体材料研究センター, アソシエートディレクター (90354266)

研究分担者 大塚 英典  独立行政法人物質・材料研究機構, 生体材料研究センター・主幹研究員 (00344193)
谷口 彰良  独立行政法人物質・材料研究機構, 生体材料研究センター・主幹研究員 (70256759)
宮原 裕二  独立行政法人物質・材料研究機構, 生体材料研究センター・ディレクター (20360399)
キーワード人工角膜 / 微細加工技術 / 無機一有機複合化 / ハイドロキシアパタイト / 生体適合性高分子 / 表面修飾
研究概要

PVA-コラーゲン-アパタイト複合体等の合成とそれら材料の角膜材料としての基礎的なデータ蓄積を行うとともに、微細加工技術との複合化と材料と細胞の相互作用の解析を行った。また、動物由来角膜細胞を用いた細胞系での材料評価及び上記材料表面上での多層化角膜上皮形成の実現を中心に行い、一部基礎的な動物試験に着手した。角膜の栄養供給阻害を起こさず、かつ強固な角膜への固着が得られるように、コラーゲンを固定化したPVAハイドロゲルとアパタイ微粒子複合体及びその多孔体構造の合成方法を検討した。その結果、焼結状態の違うアパタイト微粒子を用いその後酸処理を行うことで、多孔化アパタイト複合体ゲルを合成することができた。透明性や物質透過性を阻害することなく上皮及び内皮系の細胞と親和性を付与する技術の開発としてゲル密度ゲルへのパーフォレーション技術を検討した。また、In vitroで上皮細胞との親和性を評価する研究を行った結果、材料表面上での人初代角膜上皮の多層化が確認され、上皮の機能化が確認された。また、生体分子の固定化強度の向上、及び配向性の制御のため、基材と3点で固定化される界面機能性分子を合成した。炭素原子の正四面体構造の4つの結合手のうちの3つにチオール基を配置し基材と固定化するとともに、他の一つにカルボキシル基を配置して、ペプチドなどの機能分子を固定化する。モデル表面上で温度負荷による固定化強度の安定性を調べた結果、1点固定化より3点固定化の結合強度の方が向上することを確認した。一方、微細加工技術との複合化によって材料と細胞の相互作用の解析を行なった。生体親和性材料表面にマイクロパターニングを施し、細胞-細胞間、細胞-材料表面間、それぞれの相互作用メカニズムを検討し、材料表面での細胞組織化を促す手法を確立した。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (30件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 高感度センサーを目指したポリエチレングリコール修飾金コロイド担持表面の構築2005

    • 著者名/発表者名
      石井 武彦, 鈴木 祐子, 秋山 好嗣, 大塚 英典, 片岡 一則
    • 雑誌名

      高分子論文集 62(2)

      ページ: 81-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] A reactive poly(ethylene glycol)layer to achieve specific surface plasmon resonance sensing with a high S/N ratio : the substantial role of a short underbrushed PEG layer in minimizing nonspecific adsorption2005

    • 著者名/発表者名
      K.Uchida, H.Otsuka, M.Kaneko, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Anal.Chem 77(4)

      ページ: 1075-1080

  • [雑誌論文] Preparation and mechanical property of core-shell type chitosan/calcium phosphate composite fiber2004

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, T.Ikoma, H.Kobayashi, J.Tanaka
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering, C 24

      ページ: 723-728

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 骨組織再生とナノテクノロジー2004

    • 著者名/発表者名
      小林尚俊, 生駒俊之, 菊池正紀, 田中順三
    • 雑誌名

      生体材料 22(6)

      ページ: 415-421

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 機能性高分子表面の創製2004

    • 著者名/発表者名
      大塚英典
    • 雑誌名

      ナノバイオエンジニアリングマテリアル 第5章

      ページ: 52-62

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] 細胞工学用材料2004

    • 著者名/発表者名
      大塚英典
    • 雑誌名

      プラスチック・機能性高分子材料辞典2004 第6章

      ページ: 758-765

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Preparation and characterization of osteochondral scaffold2004

    • 著者名/発表者名
      T.Taguchi, Y.Sawabe, H.Kobayashi, Y.Moriyoshi, et al.
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering C 24

      ページ: 881-885

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Collagen immobilized PVA hydrogel-hydroxyapatite composites for keratoprosthesis2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kobayashi, M.Kato, A.Matsuda, T.Taguchi, J.Tanaka
    • 雑誌名

      Trans.MRS-J 29(6)

      ページ: 2897-2900

  • [雑誌論文] Improved Synthesis with High Yield and Increased Molecular Weight of Poly(r, a-malic acid)by Direct Polycondensation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiyama, H.Kobayashi, T.Taguchi, K.Kataoka, J.Tanaka
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 5

      ページ: 169-174

  • [雑誌論文] Collagen immobilized PVA hydrogel-hydroxyapatite composites prepared by kneading methods as a material for peripheral cuff of artificial cornea2004

    • 著者名/発表者名
      H.Kobayashi, M.Kato, T.Taguchi, T.Ikoma, et al.
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering, C 24

      ページ: 729-735

  • [雑誌論文] Compounding of hydroxyapatite crystals to the molecularly aligned crab tendon Chitosan : the effect of heat treatment2004

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, M.Kasahara, H.Kobayashi, N.Ichinose, J.Tanaka
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering, C 24

      ページ: 717-722

  • [雑誌論文] Study on the hydrolytic degradation of poly(α,β-malic acid)by direct polycondensation2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiyama, H.Kobayashi, T.Taguchi, et al.
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering, C 24

      ページ: 820-825

  • [雑誌論文] Synthesis of activated poly(α,β-malic acid)using N-hydroxysuccinimide and its gelation with collagen as biomaterials2004

    • 著者名/発表者名
      T.Kajiyama, H.Kobayashi, T.Taguchi, et al.
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering, C 24

      ページ: 815-819

  • [雑誌論文] Immobilization of oligonucleotide probes on Si3N4 surface and its application to genetic field effect transistor2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sakata, M.Kamahori, Y.Miyahara
    • 雑誌名

      Materials Science & Engineering, C 24

      ページ: 827-832

  • [雑誌論文] Development of the tendon chitosan tube and its application to nerve conduit2004

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, I.Yamaguchi, R.Takakuda, H.Kobayashi, et al.
    • 雑誌名

      Trans.MRS-J 29(6)

      ページ: 2867-2871

  • [雑誌論文] Preparation of Functionally PEGylated Gold Nanoparticles with Narrow Distribution through Autoreduction of Auric Cation by α-Biotinyl-PEG-block-[poly(2-(N, N-dimethylamino)ethyl methacrylate)]2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishii, H.Otsuka, K.Kataoka, Y.Nagasaki
    • 雑誌名

      Langmuir 20(3)

      ページ: 561-564

  • [雑誌論文] Two-dimensional Multi-array Formation of Hepatocyte Spheroids on a Micro-fabricated PEG-brush Surface2004

    • 著者名/発表者名
      H.Otsuka, A.Hirano, T.Okano, Y.Horiike, K.Kataoka
    • 雑誌名

      ChemBioChem 6

      ページ: 850-855

  • [雑誌論文] Novel molecular recognition via fluorescent resonance energy transfer using a Biotin-PEG/Polyamine stabilized CdS quantum dot2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nagasaki, T.Ishii, Y.Sunaga, Y.Watanabe, H.Otsuka, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Langmuir 20(15)

      ページ: 6396-6400

  • [雑誌論文] Preparation of water soluble US quantum dots stabilized by functional poly(ethyleneglycal)and its application for bioassay2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ishii, Y.Sunaga, H.Otsuka, Y.Nagasaki, K.Kataoka
    • 雑誌名

      J.Photopolym. Sci.Technol 17(1)

      ページ: 95-98

  • [雑誌論文] Polymer protected nanoparticles for bio-medical applications2004

    • 著者名/発表者名
      H.Otsuka, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Mater.Sci.Technol 41(4)

      ページ: 186-192

  • [雑誌論文] Characterization of Aldehyde-PEG tethered surfaces : influence of PEG chain length on the specific biorecognition2004

    • 著者名/発表者名
      H.Otsuka, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Langmuir 20(26)

      ページ: 11285-11287

  • [雑誌論文] Two-dimensional array formation of multi-cellular spheroids on micro-patterned polymer brush surfaces2004

    • 著者名/発表者名
      H.Otsuka, T.Satomi, A.Hirano, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 288-289

      ページ: 449-452

  • [雑誌論文] Potential behavior of bio-chemically modified gold electrode for extended gate field effect transistor

    • 著者名/発表者名
      T.Sakata, Y.Miyahara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics (In Press)

  • [雑誌論文] Potentiometric detection of single nucleotide polymorphism using genetic field effect transistor

    • 著者名/発表者名
      T.Sakata, Y.Miyahara
    • 雑誌名

      ChemBioChem (Accepted)

  • [雑誌論文] DNA analysis chip based on field effect transistors

    • 著者名/発表者名
      T.Sakata, Y.Miyahara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics (Accepted)

  • [雑誌論文] Immobilization of laminin peptide to the molecularly aligned chitosan by covalent bond

    • 著者名/発表者名
      A.Matsuda, H.Kohayashi, S.Itoh, K.Kataoka, J.Tanaka
    • 雑誌名

      Biomaterials (Accepted)

  • [雑誌論文] Morphology and function of corneal endothelium transplantation

    • 著者名/発表者名
      S.Shimmura, H.Miyashita, K.Konomi, T.taguchi, H.Kobayashi et al.
    • 雑誌名

      British Journal of Ophthalmology (Accepted)

  • [雑誌論文] Effects of laminin peptide, YIGSR immobilized on crab tendon chitosan tubes on nerve regeneration

    • 著者名/発表者名
      S.Itoh, A.Matsuda, H.Kobayashi, S.Ichinose, K.Shinomiya, J.Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research : Part B-Applied Biomaterials (Accepted)

  • [雑誌論文] Ligand density effect on biorecognition by PEGylated gold nanoparticles : regulated interaction of RCA_<120> lectin with lactose installed to the distal end of tethered PEG strands on gold surface

    • 著者名/発表者名
      S.Takae, Y.Akiyama, H.Otsuka, T.Nakamura, K.Kataoka
    • 雑誌名

      Biomacromolecules (In Press)

  • [雑誌論文] 細胞の機能制御を目指したナノバイオインターフェースの構築

    • 著者名/発表者名
      大塚英典
    • 雑誌名

      高分子新素材のすべて (In Press)

  • [図書] 図解再生医工学 第4章 再生医療のデバイス化2004

    • 著者名/発表者名
      小林尚俊
    • 総ページ数
      20
    • 出版者
      工業調査会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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