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2019 年度 実績報告書

脱細胞化生体組織を規範とするTissueoid(人工生体組織)の創製

研究課題

研究課題/領域番号 16H03180
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

岸田 晶夫  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (60224929)

研究分担者 木村 剛  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (10393216)
橋本 良秀  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (40638384)
中村 奈緒子  芝浦工業大学, システム理工学部, 助教 (70754878)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード脱細胞化組織 / バイオマテリアル / 組織再構築 / 微細構造
研究実績の概要

脱細胞化生体組織の生体機能および再細胞化について検討を進めた。
1.ブタ大動脈を用い、種々の方法で脱細胞化した。脱細胞化組織の処理方法と微細構造および細胞との相互作用について検討を行った。界面活性剤を用いて脱細胞化した血管では基底膜が破壊され、血管内皮細胞も接着しないが、in vitro血栓形成には影響しないことが分かった。高静水圧法および浸透圧法によって脱細胞化すると、基底膜が保存され、内皮細胞も接着した。血栓形成も現行の人工血管程度であった。
2.高静水圧法による脱細胞化ブタ大動脈を用いて、血栓形成におよぼす因子について検討した。脱細胞化後に高温にさらすと表面のコラーゲン高次構造が破壊され、血栓が形成した。また、10分の乾燥状態にさらすと、血栓が大量に形成した。保存法や再細胞化の際に考慮すべき重要な因子であることが分かった。
3.京都大学・理化学研究所との共同研究を開始し、供与されたiPS由来のヒト血管内皮細胞播種実験を行った。高静水圧脱細胞化血管では、iPSC由来内皮細胞は、HUVECと同様には血液の流れ方向に配列して接着した。このことから、iPS由来細胞を用いた再細胞化による組織構築も可能であることが示された。
3.また、上記の知見を動物実験にて検証した。基底膜構造を保持できるプロセスによって脱細胞化したウシ血管(橈骨動脈)を幼ブタの腹部動脈に移植し(異種移植)、1ヶ月後に取り出して観察したところ、血流および内皮化は全例に認められたが、数例に内膜肥厚も観察された。2.で示した保存および術中の乾燥の影響が考えられる。
4.脱細胞化組織・臓器への3次元細胞化のための要素材料として、脱細胞化組織ゲル(ECMゲル)を用いて、3Dプリンターによる立体造形の検討を開始した。ECMゲルをインクとして用いる際の条件を検討した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Preparation of gradient-type biological tissue?polymer complex for interlinking device2020

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yongwei、Nam Kwangwoo、Kimura Tsuyoshi、Wu Pingli、Nakamura Naoko、Hashimoto Yoshihide、Funamoto Seiichi、Kishida Akio
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 114 ページ: 111017~111017

    • DOI

      10.1016/j.msec.2020.111017

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Recellularization of decellularized cancellous bone scaffolds using low-temperature cell seeding2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Naoko、Saito Kazuki、Kimura Tsuyoshi、Kishida Akio
    • 雑誌名

      Tissue and Cell

      巻: 67 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.tice.2020.101385

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A hybrid small‐diameter tube fabricated from decellularized aortic intima‐media and electrospun fiber for artificial small‐diameter blood vessel2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Pingli、Nakamura Naoko、Morita Hiroko、Nam Kwangwoo、Fujisato Toshiya、Kimura Tsuyoshi、Kishida Akio
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part A

      巻: 107 ページ: 1064~1070

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Topography of PDMS Replica Transferred from Various Decellularized Aortic Lumens Affects Cellular Orientation2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tsuyoshi、Kondo Mayuka、Hashimoto Yoshihide、Fujisato Toshiya、Nakamura Naoko、Kishida Akio
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 5 ページ: 5721~5726

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.8b01536

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of High‐Hydrostatic‐Pressure Decellularized Versus Freeze‐Thawed Porcine Menisci2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Naoto、Mizuno Mitsuru、Matsuda Junpei、Nakamura Naoko、Otabe Koji、Katano Hisako、Ozeki Nobutake、Kohno Yuji、Kimura Tsuyoshi、Tsuji Kunikazu、Koga Hideyuki、Kishida Akio、Sekiya Ichiro
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Research

      巻: 37 ページ: 2466~2475

    • DOI

      10.1002/jor.24350

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extracellular Matrix Induces Periodontal Ligament Reconstruction In Vivo2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Naoko、Ito Ai、Kimura Tsuyoshi、Kishida Akio
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 ページ: 3277~3277

    • DOI

      10.3390/ijms20133277

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of uterine decellularized matrix using high hydrostatic pressure through depolymerization of actin filaments2019

    • 著者名/発表者名
      KIM Jeonghyun、TAKEDA Shu、CHAROENSOMBUT Narintadeach、KAWABATA Kinyoshi、KISHIMOTO Yugo、KIMURA Tsuyoshi、KISHIDA Akio、USHIDA Takashi、FURUKAWA, Katsuko S
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanical Science and Engineering

      巻: 14 ページ: -

    • DOI

      10.1299/jbse.19-00097

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Re-epithelialization and remodeling of decellularized corneal matrix in a rabbit corneal epithelial wound model2019

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto Yoshihide、Funamoto Seiichi、Sasaki Shuji、Negishi Jun、Hattori Shinya、Honda Takako、Kimura Tsuyoshi、Kobayashi Hisatoshi、Kishida Akio
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 102 ページ: 238~246

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.msec.2019.04.024

    • 査読あり
  • [学会発表] Cell Separation and BiologicalTissue Hybrids2019

    • 著者名/発表者名
      Akio Kishida
    • 学会等名
      European Society for Artificial Organs
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of an antibody-immobilized filter for capturing target cells2019

    • 著者名/発表者名
      A.Kishida, R.Tokunaga, Y.Hashimoto, N.Nakamura, T.Kimura
    • 学会等名
      European Society for Biomaterials
    • 国際学会
  • [学会発表] Network Formation Of Endothelial Cells On Hydrogels Derived From Decellularized Matrices2019

    • 著者名/発表者名
      A.Kishida, J.Kadota, N.Nakamura, Y.Hashimoto, T.Kimura
    • 学会等名
      Tissue Engineering and Regenerative Medicine, America Chapter Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect Of Basement Membrane Structure On Cell Behavior And Function On Decellularized Aorta2019

    • 著者名/発表者名
      M.Kobayashi, M.Ohara, Y.Hashimoto , N.Nakamura, T.Fujisato, T.Kimura, A.Kishida
    • 学会等名
      Tissue Engineering and Regenerative Medicine, America Chapter Meeting
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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