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2017 年度 実施状況報告書

界面活性剤フリーなスキャフォールド作成手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06922
研究機関名古屋大学

研究代表者

神田 英輝  名古屋大学, 工学研究科, 助教 (90371624)

研究分担者 後藤 元信  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80170471)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードスキャホールド / 脱細胞化 / 抽出
研究実績の概要

液化DMEの供給器、抽出カラム、減圧バルブ、回収部が直列に繋がった装置を作成して、抽出カラムに豚の大動脈を充填した。25℃・0.59MPaで液化DMEを供給器から抽出カラムに流速10 ml/minで導入した。抽出カラムの内部で、液化DMEと豚大動脈に含まれる水が混合し、この混合液によって油脂が抽出される。その後、液化DMEと油脂と水の混合物が回収部で回収される。液化DMEの標準沸点は-24.8 ℃なので、減圧バルブを開放し、回収部の内部を常圧に減圧すると液化DMEは蒸発して油脂と水が得られた。抽出操作の後に豚大動脈の残渣に、DNA分解酵素であるDNaseと1~7日間接触させた組織内部のDNAを断片化した。その後80%エタノールや水で3日間洗浄した後に、残留DNA量の定量分析を行った。
DME流量が約300gの抽出操作によって、サンプル乾燥重量あたり1.65重量%の油脂が抽出された。スキャホールドの中のDNAの残存量は。DMEによる脂質抽出後(酵素処理0日目)では残存DNA量は2070ng/mg-dryであり、一般的なスキャホールドの基準値である50ng/mg-dryを大幅に上回った。この段階でDNAが断片化されていることが電気泳動により判明した。また、ヘッドスペースGC法で残留DMEが検出された。このため、抽出残渣を水で洗浄したところ残留DMEは水で抽出除去されて検出不可能になった。
DNase処理により残存DNA量が大幅に減少した。DMEにより予め断片化したDNAが激しく酵素と反応して、除去が容易になった。3日間の酵素処理の後スキャホールドの残存DNAは32ng/mg-dryとなり基準未満となった。7日間の酵素処理の後スキャホールドの残留DNAは2ng/mg-dryとなりほぼ完全に除去された。
これにより界面活性剤を用いないスキャホールドの作成に成功した。

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

当初の計画通りに、界面活性剤を用いることなく、さらにDMEを残留させることなく、ブタの大動脈から遺伝情報を除去してスキャホールドを作製できた。
今後は皮膚や軟骨など、他の部位にも同様のテクニックを展開し、本手法の適用範囲を明らかにする。

今後の研究の推進方策

今後は皮膚や軟骨など、他の部位にも同様のテクニックを展開し、本手法の適用範囲を明らかにする。企業や外部機関などとの連携も行い、積極的な情報発信も行う。

次年度使用額が生じた理由

当初計画より実験の失敗が少なく、順調に研究が進展したことにより、使用額が当初計画より少なく、次年度使用額が生じた。
この次年度使用額を活かして、当初の計画よりも多い種類のブタ組織の部位に対して、本手法の適用可能性を探りたいと考えている。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Preparation of Biologic Scaffolds by Liquefied Dimethyl Ether2017

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Fujimori, Satoshi Shinohara, Shogo Suzuki, Masaki Ogawa, Rintaro Hoshino, Wahyudiono, Hideki Kanda, Motonobu Goto
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Supercritical Fluids
    • 国際学会
  • [学会発表] 液化ジメチルエーテルを用いるスキャフォールドの作成手法2017

    • 著者名/発表者名
      神田 英輝、篠原 悟史、鈴木 章悟、小川 真輝, 星野 倫太朗、Wahyudiono,後藤 元信
    • 学会等名
      分離技術会年会2017
  • [学会発表] 液化ジメチルエーテルを用いた生体材料創製2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木 章悟・篠原 悟史・鳥井 昭吾・神田 英輝・後藤 元信・中村 奈緒子・木村 剛・岸田 晶夫
    • 学会等名
      化学工学会 第49回秋季大会
  • [学会発表] 化ジメチルエーテルを用いたスキャホールドの作製2017

    • 著者名/発表者名
      藤森さやか・篠原悟史・鈴木章悟・小川真輝・星野倫太朗・Wahyudiono・神田英輝・後藤元信
    • 学会等名
      第48回中部化学関係学協会支部連合秋季大会
  • [産業財産権] 動植物組織、動植物組織の細胞破壊方法及び動植物組織の細胞破壊装置2018

    • 発明者名
      篠原悟史、鈴木章吾、神田英輝
    • 権利者名
      リコー、名古屋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-047362

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公開日: 2018-12-17  

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