| 研究概要 |
本研究では独自に開発したHeparin-carrying polystyrene (HCPS)とatelocollagen honeycomb-shaped scaffold with a membrane seal (ACHMS scaffold)を用いて至的な細胞外環境を構築するため、高機能性人工マトリックス(High performance ECM, HpECM)を作製した。すなわちACHMS scaffoldをHCPSでコーティングして、コラーゲン内部にheparin-binding proteinを集約可能な高機能性人工マトリックスを作製した。そして、その内部で軟骨細胞を3次元培養し、組織工学的軟骨(tissue-engineered cartilage)を作製することで、FGF2による細胞増殖活性効果とTGFβによる分化誘導効果を検討した。比較対象としてHCPSコーティングを施さないで、従来のようにFGF2やTGFβを単に添加した群(doping FGF2 group, doping TGFβ group)も作製し比較検討した。その結果、高機能性人工マトリックス内では、著明な増殖活性並びに分化誘導効果を認めた。つまり従来の約1/10の濃度であらかじめHpECMに取り込ませた群(pre-coating FGF2 group, pre-coating TGFβ group)では、従来の添加群(doping group)と同等の効果を認めることが分かった。更にこれらの組織工学的に作製した軟骨を光音響法により力学特性を計測評価した。その結果、軟骨は経時的に力学強度を増し、また高機能性マトリックスの方が力学特性獲得が早期から生じることを確認した。
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