超臨界二酸化炭素を用いた抗アレルギー剤探索生体系の創製

2019 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17K06899
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 三島 健司 福岡大学, 工学部, 教授 (40190623)
• 研究分担者: シャーミン タンジナ 福岡大学, 工学部, 助教 (00794182) ; 井上 俊孝 西九州大学, 健康福祉学部, 教授 (20274615) ; 志村 英生 福岡大学, 医学部, 教授 (80178996)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: 超臨界流体 / 二酸化炭素 / 超音波 / 再生医療

研究実績の概要

抗アレルギー剤探索系組織に利用可能な脱細胞化医療用材料の創製のために、臓器からの脱細胞と細胞外マトリックスの構造情報の読み取りと再構築を行う研究である。抗アレルギー剤は、個人による作用特性が大きく異なり、オーダメイド医療が望まれている。患者に負荷が大きい薬剤検査に代わる「生体特性を反映したモデル臓器」が望まれている。再生医療材料として、細胞増殖のスカフォールドには、細胞を除去した生体由来の細胞外マトリックスが適している。我々は、生体に害がなく溶媒特性の制御が容易である超臨界二酸化炭素と超音波を併用し、豚などの異種哺乳動物の臓器から脱細胞したバイオスカフォールド臓器の製造法を開発した。本課題研究では、抗アレルギー剤探索用の生体バイオスカフォールド臓器の量産を実現するために、そのCTスキャンデータを用いて、3Dプリンターによりバイオスカフォールド臓器の量産を臨床応用とあわせて検討した。さらに、生体複合材料調整に係わるナノ構造制御技術として、超臨界ナノ制御、ナノバブル、ナノ界面制御技術を開発した。特に、生体組織維持の強度不足を解消するために、セルロールナノファイバーを活用し、セルロールナノファイバーならびにリポソームと他の生体高分子との複合化技術として、超臨界二酸化炭素を用いる方法を世界で初めて開発した。これらの技術は、特許として申請し、国際学会誌に投稿した。また、それらの基礎技術に関して、環太平洋化学工学国際会議などの各国際学会の招待講演ならびに、国内の学術雑誌の解説記事として、広く公表した。また、これらの技術を世界標準とするために、マレーシアのサイバージャヤ医療科学大学と共同で、国際プロジェクトを立ち上げ、アジアを中心として、国際ネットワークスを拡張しつつある。

研究成果

• [雑誌論文] Rapid Production of Liposomes Using High Pressure Carbon Dioxide and Direct Ultrasonication (2020)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tokunaga, Hiroyuki Tashiro, Kento Ono, Tanjina Sharmin, Takafumi Kato, Keiichi Irie, Kenichi Mishima, Tomomitsu Satho, Taku M. Aida, Kenji Mishima,
  • 雑誌名: J. Supercritical Fluids 巻: 160 ページ: -
  • DOI: https://doi.org/10.1016/j.supflu.2020.104782
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Extraction of Nobiletin and Tangeretin with Antioxidant Activity from Peels of Citrus Poonensis Using Liquid Carbon Dioxide and Ethanol Entrainer (2020)
  • 著者名/発表者名: Ryunosuke Mitani, Hiroyuki Tashiro, Eito Arita, Kento Ono, Masashi Haraguchi, Shinichi Tokunaga, Tanjina Sharmin, Taku M. Aida, Kenji Mishima
  • 雑誌名: Sep. Sci. Technol 巻: - ページ: -
  • DOI: https://doi.org/10.1080/01496395.2020.1713813
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Generation of High Concentration Ultra-Fine Bubbles Using High Pressure Gas-Water Two-Phase System (2019)
  • 著者名/発表者名: yunosuke Mitani, Kenji Mishima, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura
  • 雑誌名: The 32nd International Symposium on Chemical Engineering (ISChE 2019) 巻: - ページ: -
• [雑誌論文] Production of Liposomes Using Microphase Separation by Direct Ultrasonic Irradiation in Water-Liquid Carbon Dioxide System (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Tashiro, Kenji Mishima, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Shinichi Tokunaga, Miyuki Nakamura
  • 雑誌名: Proceedings of the 32nd International Symposium on Chemical Engineering (ISChE 2019) 巻: - ページ: -
• [雑誌論文] Reactions of Extracellular Matrix Biomaterials and Their Reaction Kinetics Under Hydrothermal Conditions (2019)
  • 著者名/発表者名: Kento Ono, Shunsuke Matsunaga, Shinichi Tokunaga, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura, Taku M. Aida, Kenji Mishima
  • 雑誌名: Proceedings of the 32nd International Symposium on Chemical Engineering (ISChE 2019) 巻: - ページ: -
• [雑誌論文] Preparation of Microcapsules Coated with Enteric Polymers by Particles from Gas Saturated Solution (PGSS) Method (2019)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tokunaga, Kenji Mishima, Tanjina Sharmin, Taku M. Aida, Miyuki Nakamura
  • 雑誌名: Proceedings of the 32nd International Symposium on Chemical Engineering (ISChE 2019) 巻: - ページ: -
• [雑誌論文] Comparison of Ultrasonically Assisted Liquid CO2 Extraction of Mangiferin from Mangifera indica L. Seeds and Peels (2019)
  • 著者名/発表者名: Wakana Ito, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura, Kenji Mishima
  • 雑誌名: Proceedings of the 32nd International Symposium on Chemical Engineering (ISChE 2019 巻: - ページ: -
• [雑誌論文] Extraction of Crocin from Gardenia Jasminoides Ellis Using Ultrasound and Liquid Carbon Dioxide (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroki Sakai, Kenji Mishima, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura
  • 雑誌名: Proceedings of the 32nd International Symposium on Chemical Engineering (ISChE 2019 巻: - ページ: -
• [雑誌論文] Microcoating of Drugs with Enteric Polymers Using High Pressure Technology (2019)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tokunaga, Kenji Mishima, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura
  • 雑誌名: Proceedings of the 4th Conference of Asia-Pacific Undersea & Hyperbaric Medical Society (APUHMS) in Nakatsu 巻: - ページ: 121
• [雑誌論文] Application of Medical Materials with Using High Pressure Technology (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Tashiro, Ryunosuke Mitani, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Kenji Mishima
  • 雑誌名: Proceedings of the 4th Conference of Asia-Pacific Undersea & Hyperbaric Medical Society (APUHMS) in Nakatsu 巻: - ページ: 42
• [雑誌論文] Modified Gas-Saturated Solution Process for Masking Microcomposite Particles of Alpha Lipoicacid/Hydrogenated Colza Oil in Supercritical Carbon Dioxide (2019)
  • 著者名/発表者名: Eito Arita, Tanjina Sharmin, Taku M. Aida, Miyuki Nakamura, Kenji Mishima
  • 雑誌名: Proceedings of the 4th Conference of Asia-Pacific Undersea & Hyperbaric Medical Society (APUHMS) in Nakatsu 巻: - ページ: 10
• [雑誌論文] Decomposition of Biocompatible Polymer in High Temperature Water (2019)
  • 著者名/発表者名: Taku M. Aida, Minori Oshima, Richard Lee SMITH Jr., Shunsuke Matsunaga, Kento Ono, Shinichi Tokunaga, Tanjina Sharmin, Kenji Mishima
  • 雑誌名: Proceedings of the 18th Asisan Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019) 巻: - ページ: 157
• [雑誌論文] Control of Interface of Micro- and Nano-Composite Particles and Bubbles by High Pressure Technique (2019)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tokunaga, Tanjina Sharmin, Taku AIDA, Kenji Mishima
  • 雑誌名: Proceedings of the 18th Asisan Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019) 巻: - ページ: 184
• [雑誌論文] Characterization and pharmacokinetic evaluation of microcomposite particles of alpha lipoic acid/hydrogenated colza oil obtained in supercritical carbon dioxide (2019)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Honjo, Okuhara Yasuhide, Masayoshi Yamada, Sei Higuchi, Kenji Mishima, Tanjina Sharmin, Taku Michael Aida, Takafumi Kato, Makoto Misumi, Tadashi Suetsugu, Hideaki Orii, Keiichi Irie, Kazunori Sano, Kenichi Mishima, Tomomitsu Satho and Takunori Harada
  • 雑誌名: Pharmaceutical Development and Technology 巻: 25 ページ: 359-365
  • DOI: 10.1080/10837450.2019.1567760
• [学会発表] 超臨界流体技術の医療・医薬・化粧品・食品への応用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三島健司
  • 学会等名: 第28回超臨界流体委員会～超臨界流体を用いた応用技術
  • 招待講演
• [学会発表] 【依頼講演】高温高圧水および高圧二酸化炭素を用いた生体材料の調製 (2020)
  • 著者名/発表者名: 相田 卓・シャーミン タンジナ・三島健司・スミス リチャード
  • 学会等名: 化学工学会第85年会
• [学会発表] SFEE法を用いた機能性ナノカプセルの調製 (2020)
  • 著者名/発表者名: 徳永真一・シャーミンタンジナ・相田卓・三島健司
  • 学会等名: 化学工学会第85年会
• [学会発表] 生分解性高分子によるマイクロコーティング (2020)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 稚菜、田代 裕之、堺 洸稀、シャーミンタンジナ、相田 卓、三島健司
  • 学会等名: 化学工学会第85年会
• [学会発表] pH応答性高分子を用いた乳酸菌のマイクロカプセル製造 (2020)
  • 著者名/発表者名: 堺洸稀、有田栄人、相田卓、シャーミンタンジナ、中村美由紀、三島健司
  • 学会等名: 化学工学会第85年会
• [学会発表] Development of Rapidly Preparation for Drug-Encapsulated Liposomes (2020)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tokunaga, Tanjina Sharmin, Taku M. Aida, Kenji Mishima
  • 学会等名: International Chemical Engineering Symposia 2020 (IChES 2020)
  • 国際学会
• [学会発表] Rosmarinic Acid Extraction Using Ultra-Fine Bubbles from Perilla Frutescens Leaves (2019)
  • 著者名/発表者名: Ryunosuke Mitani, Kenji Mishima, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura
  • 学会等名: 2019 Japan/Taiwan/Korea Chemical Engineering Conference(2019, 11)
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of Ultrasonication on the Production of Drug-Encapsulated Liposomes in Liquid Carbon Dioxide (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Tashiro, Kenji Mishima, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Shinichi Tokunaga, Miyuki Nakamura
  • 学会等名: 2019 Japan/Taiwan/Korea Chemical Engineering Conference(2019, 11)
  • 国際学会
• [学会発表] Enteric Polymer Encapsulation and Survival of Probiotic Bacteria Using W/O Emulsion Method (2019)
  • 著者名/発表者名: Eito Arita, Tanjina Sharmin, Taku AIDA, Miyuki Nakamura, Yukihiko NAKASHIMA, Kenji Mishima
  • 学会等名: 2019 Japan/Taiwan/Korea Chemical Engineering Conference(2019, 11)
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of Surfactants on The Formation of Liposomes (2019)
  • 著者名/発表者名: Wakana ITO, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura, Kenji Mishima
  • 学会等名: 2019 Japan/Taiwan/Korea Chemical Engineering Conference(2019, 11)
  • 国際学会
• [学会発表] A Green Extraction Method for Crocin Extraction from Gardenia Jasminoides Ellis Using Liquid Carbon Dioxide (2019)
  • 著者名/発表者名: Hiroki SAKAI, Kenji Mishima, Taku M. Aida, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura
  • 学会等名: 2019 Japan/Taiwan/Korea Chemical Engineering Conference(2019, 11)
  • 国際学会
• [学会発表] Preparation of DSPE-PEG Modified Liposomes with Ultrasonication (2019)
  • 著者名/発表者名: Shinichi Tokunaga, Aida M. TAKU, Tanjina Sharmin, Miyuki Nakamura, Kenji Mishima
  • 学会等名: 2019 Japan/Taiwan/Korea Chemical Engineering Conference (2019, 11)
  • 国際学会
• [学会発表] 液体二酸化炭素を用いたマンゴー果皮からの抗酸化物質の抽出 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 稚菜、相田 卓、シャーミン タンジナ、中村 美由紀、三島健司
  • 学会等名: 第38回溶媒抽出討論会
• [学会発表] エタノールと液体二酸化炭素によるクチナシの果実から天然色素の抽出 (2019)
  • 著者名/発表者名: 堺 洸稀、三島健司、相田 卓、シャーミン タンジナ、中村 美由紀
  • 学会等名: 第38回溶媒抽出討論会
• [学会発表] ロスマリン酸抽出率に及ぼすCO2ウルトラファインバブル濃度の効果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三谷龍之介、三島健司、相田卓、シャーミン タンジナ、中村美由紀
  • 学会等名: 第38回溶媒抽出討論会
• [学会発表] 超音波照射併用液体二酸化炭素抽出率に及ぼす被抽出物構造の効果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田代裕之、三谷龍之介、三島健司、相田卓、シャーミン・タンジナ
  • 学会等名: 第38回溶媒抽出討論会
• [学会発表] 光線免疫療法のためのSFEE法を用いたナノカプセルの開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三谷 龍之介、田代 裕之、三島健司、相田 卓、シャーミン タンジナ、中村 美由紀
  • 学会等名: 2019年度秋期研究発表会
• [学会発表] 超臨界二酸化炭素を用いたCNFを被膜物質としたマイクロカプセルの開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田代 裕之、 三島健司、 相田 卓、 シャーミン タンジナ、 中村 美由紀
  • 学会等名: 2019年度秋期研究発表会
• [学会発表] 超音波照射による高濃度マイクロ・ナノバブル水の新規製造技術 (2019)
  • 著者名/発表者名: 徳永真一、三谷龍之介、三島健司、相田 卓、シャーミン タンジナ、中村美由紀
  • 学会等名: 日本混相流学会 混相流シンポジウム2019
• [学会発表] ナノバブル水を用いたロスマリン酸の抽出 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小野堅登、三谷龍之介、田代裕之、有田栄人、三島健司、相田 卓、シャーミン タンジナ、中村美由紀
  • 学会等名: 日本混相流学会 混相流シンポジウム2019
• [学会発表] 画像解析法によるバブル消失の自動認識 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 稚菜、堺 洸稀 、徳永 真一、相田 卓、シャーミン タンジナ、中村 美由紀、三島健司
  • 学会等名: 日本混相流学会 混相流シンポジウム2019
• [学会発表] ウルトラファインバブルのシソ葉抽出に及ぼす効果 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三谷 龍之介、有田 栄人、伊藤 稚菜、相田 卓、シャーミン タンジナ、三島健司
  • 学会等名: 分離技術会
• [学会発表] 植物由来材料を用いたカプセルの形成 (2019)
  • 著者名/発表者名: 徳永真一、河野利紀、三島健司、相田卓、シャーミンタンジナ、中村美由紀
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会外国人研究者交流国際シンポジウム
• [学会発表] 高濃度ウルトラファインバブルの新規調整法とその応用 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三谷龍之介、秋山廉、三島健司、相田卓、シャーミン・タンジナ、中村美由紀
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会外国人研究者交流国際シンポジウム
• [学会発表] 自吸式通気攪拌装置におけるナノバブルの発生と通常型との比較 (2019)
  • 著者名/発表者名: 坂元俊介、徳永真一、三谷龍之介、三島健司、田代幸寛、酒井謙二
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会外国人研究者交流国際シンポジウム
• [学会発表] 水-液体二酸化炭素系での超音波直接照射を用いたリポソームの製造 (2019)
  • 著者名/発表者名: 田代裕之、榊原智紀、三島健司、シャーミン・タンジナ、相田卓、中村美由紀
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会外国人研究者交流国際シンポジウム
• [学会発表] 腸内送達のためのLactobacillus casei S-1のpH応答性高分子マイクロコーティング (2019)
  • 著者名/発表者名: 有田栄人、野副桂右、三島健司、シャーミン・タンジナ、相田卓、中村美由紀
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会外国人研究者交流国際シンポジウム
• [学会発表] レボフロキサシンの高分子マイクロコーティング法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小野堅登、柴田浩一朗、平野彰、三島健司、相田卓、シャーミン タンジナ、中村美由紀
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会外国人研究者交流国際シンポジウム
• [学会発表] 細胞外マトリックスの熱水における分解反応 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 稚菜、相田 卓、松永 駿介、小野 堅登、シャーミン タンジナ、椎原 明希、由布 知弓、中村 美由紀、三島健司
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会外国人研究者交流国際シンポジウム
• [学会発表] SFEE法を用いたフタロシアニン誘導体のナノコーティング (2019)
  • 著者名/発表者名: 堺洸稀、田尻雄大、三島健司、相田卓、シャーミンタンジナ、中村美由紀
  • 学会等名: 第56回化学関連支部合同九州大会外国人研究者交流国際シンポジウム
• [産業財産権] オゾンバブル水の製造方法およびそれを用いたオゾンバブル水製造装置 (2020)
  • 発明者名: 三島 健司、徳永 真一、小野 堅登
  • 権利者名: 三島 健司、徳永 真一、小野 堅登
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: Ｐ１２０Ｆ０７０３２
• [産業財産権] コーティング粒子の製造方法 (2020)
  • 発明者名: 三島 健司、徳永 真一、小野 堅登
  • 権利者名: 三島 健司、徳永 真一、小野 堅登
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: Ｐ１２０Ｆ０７０３４
• [産業財産権] マイクロカプセルの製造方法 (2020)
  • 発明者名: 三島 健司、徳永 真一、小野 堅登
  • 権利者名: 三島 健司、徳永 真一、小野 堅登
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: Ｐ１２０Ｆ０７０３９
• [産業財産権] セルロースナノファイバーカプセルの製造方法 (2020)
  • 発明者名: 三島 健司、徳永 真一、小野 堅登
  • 権利者名: 三島 健司、徳永 真一、小野 堅登
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: Ｐ１２０Ｆ０７０３３