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2008 年度 実績報告書

生体適合性ポリマーによる高潤滑型関節機能改善剤の基礎的検討

研究課題

研究課題/領域番号 19390388
研究機関東京大学

研究代表者

茂呂 徹  東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (20302698)

研究分担者 高取 吉雄  東京大学, 医学部・附属病院, 特任教授 (40179461)
石原 一彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90193341)
川口 浩  東京大学, 医学部・附属病院, 准教授 (40282660)
金野 智浩  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80371706)
苅田 達郎  東京大学, 医学部・附属病院, 講師 (80359611)
キーワード医療・福祉 / 生体材料 / ナノバイオ / バイオテクノロジー / トランスレーショナルリサーチ
研究概要

本研究の目的は、ヒアルロン酸・MPCポリマーを用いた関節機能改善剤を実用化するための基礎検討を完成させることである。今年度は、以下の検討を行った。
1.ヒアルロン酸-MPC共重合体の作製と解析 軟骨表面の保護、関節潤滑機構の改善、ヒアルロン酸の安定化・効果増強を効率的に行う共重合体構造を検索した。また、実用化された際の体外への排泄を確実にするため、低分子量化の検討、ピアルロン酸のポリオールとしての使用についても検討した。
2.摩擦試験における摩擦係数と分子量の変化の計測 上記1.で検討した共重合体の他、ピアルロン酸溶液、MPCポリマー溶液、生理食塩水等を摩擦試験機に使用して静摩擦係数、動摩擦係数を計測し、試験回数による摩擦係数の変化について検討した。さらに、各水溶液濃度、混合比率等についても検討を加えた。また、経時的に溶液中の関節機能改善剤を回収し、分子量を計測し、関節保護・摩擦抑制効果の維持・増強機構についても検討した。
3.マウスOAモデルを用いた関節機能改善剤の効果の検討 上記1.2.の検討をもとに、昨年度確立した変形性関節症(OA)のモデルを用いて効果の検討を行った。具体的には顕微鏡視下にマウスの内側側副靭帯の切離と、内側半月板切除を行い、画像評価、組織学的検討等により、関節機能改善剤としての有効性の確認を行った。
以上の結果は、生体適合性ポリマーによる高潤滑型関節機能改善剤実用化へ向けた基礎検討を推進するための確信を得るに十分な結果であった。平成21年度は、上記の検討を継続するとともに、効果的な分子設計・混合比率等についても検討を加える予定である。

  • 研究成果

    (56件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (32件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Selection of highly osteogenic and chondrogenic cells from bone marrow stromal cells in biocompatible polymer-coated plates.2009

    • 著者名/発表者名
      Liu G, et al
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] C/EBPI3 promotes transition from proliferation to hypertrophic differentiation of chondrocytes through transactivation of p57Kip2.2009

    • 著者名/発表者名
      Hirata M, et al
    • 雑誌名

      PLoS ONE (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Mobility/immobility of Surface Modification by 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine Polymer on the Durability of Polyethylene for Artificial Joints2009

    • 著者名/発表者名
      Kyomoto M, et al
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res Part A (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superlubricious Surface Mimicking Articular Cartilage by Grafting Poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) on Orthopaedic Metal Bearings.2009

    • 著者名/発表者名
      Kyomoto M, et al
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res Part A (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charged Coating with High Protein-adsorption Resistance Prepared Using Anionic Polymer Bearing Phosphorylcholine Groups.2009

    • 著者名/発表者名
      Xu Y, et al
    • 雑誌名

      Biomacromolecules (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale Evaluation of Lubricity and Biocompatibility on Well defined Polymer Brush Surfaces using QCM-D and AFM. In contribution2009

    • 著者名/発表者名
      Kitano K, et al
    • 雑誌名

      Langmuir (in contribution)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Targeted Therapy with Paclitaxel Incorporated into EGF-Conjugated Nanop articles2009

    • 著者名/発表者名
      Shimada T, et al
    • 雑誌名

      J Controlled Release (in contribution)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Tethering of Phosphorylcholine Groups onto Poly(dimethylsiloxane) through Swelling-deswelling Methods with Phosnholinids Moiety Containing ABA-tvne Block Conolymers2008

    • 著者名/発表者名
      Seo JH, et all
    • 雑誌名

      Biomaterials 29(10)

      ページ: 1367-1376

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced Wear Resistance of Orthopaedic Bearing Due to the Cross-linking of Poly(MPC) Graft Chains Induced by Gamma-ray Irradiation2008

    • 著者名/発表者名
      Kyomoto M, et al
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res Part B : Applied Biomaterials 84

      ページ: 320-327

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prevention of Biofilm Formation with a Coating of 2-Methacryloyloxyethyl Phosphorylcholine Polymer2008

    • 著者名/発表者名
      Fujii K, et al
    • 雑誌名

      J Vet Med Sci 70(2)

      ページ: 167-173

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorylcholine Group-immobilized Surface Prepared on Poly(dimethylsiloxane) Membrane by in situ Reaction for Its Reduced Biofouling2008

    • 著者名/発表者名
      Ishihara K, et al
    • 雑誌名

      Nanobiotechnology 3(2)

      ページ: 83-88

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rapid Development of Hydrophilicity and Protein Adsorption Resistance by Polymer Surfaces Bearing Phosphorylcholine and Naphthalene Group2008

    • 著者名/発表者名
      Futamura K, et al
    • 雑誌名

      Langmuir 24(18)

      ページ: 10340-10344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration of Phosphorylcholine Groups Attached to Highly Swollen Polymer Hydrogels Studied by Thermal Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Morisaku T, et al
    • 雑誌名

      Polymer 49(21)

      ページ: 4652-4657

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale Structured Phospholipid Polymer Brush for Biointerface2008

    • 著者名/発表者名
      Kitano K, et al
    • 雑誌名

      Tans Mater Res Soc Jpn 33(3)

      ページ: 771-774

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein adsorption resistant surface on polymer composite based on 2D/3D controlled grafting of phospholipid polymers2008

    • 著者名/発表者名
      Hoshi T, et al
    • 雑誌名

      Appl Surf Sci 255(2)

      ページ: 379-383

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Immobilization of Biocompatible Phospholipid Polymer Multilayered Hydrogel on Titanium Alloy2008

    • 著者名/発表者名
      Choi J, et al
    • 雑誌名

      Colloid and Surfaces B : Biointerfaces 67(2)

      ページ: 216-223

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phosphorylation of, GSK-3p by cGMP-dependent protein kinase II promotes hypertrophic differentiation of murine chondrocytes.2008

    • 著者名/発表者名
      Kawasaki Y, et al
    • 雑誌名

      J Clin Invest 118

      ページ: 2506-2515

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine concentration on photo-induced graft polymerization of polyethylene in reducing the wear of orthopaedic bearing surface.2008

    • 著者名/発表者名
      Kyomoto M, et al
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A 86

      ページ: 439-47

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Distinct role of the Runx proteins in chondrocyte differentiation and intervertebral disc degeneration: Findings in murine models and in human disease.2008

    • 著者名/発表者名
      Sato S, et al
    • 雑誌名

      Arthritis Rheum 58

      ページ: 2764-2775

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Krttppel-like factor 5 causes cartilage degradation through transactivation of matrix metalloproteinase 9.2008

    • 著者名/発表者名
      Shinoda Y, et al
    • 雑誌名

      J Biol Chem 283

      ページ: 24682-24689

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fully automatic quantification of knee osteoarthritis severity on plain radiographs.2008

    • 著者名/発表者名
      Oka H, et al
    • 雑誌名

      Osteoarthritis Cartilage 16

      ページ: 1300-1306

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endochondral ossification signals in cartilage degradation during osteoarthritis progression in experimental mouse models.2008

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi H
    • 雑誌名

      Mol Cells 25

      ページ: 1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of osteoarthritis development by Wnt-Vcatenin signaling through the endochondral ossification process.2008

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi H
    • 雑誌名

      J Bone Miner Res 24

      ページ: 8-11

    • 査読あり
  • [学会発表] The effect of biocompatible polymer grafting onto polyethylene liner surface: Improvement of lubricity regardless of the characteristics of bearing materials2009

    • 著者名/発表者名
      Moro T, et al
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society (ORS)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20090222-0225
  • [学会発表] Anti-adhesion on effect without impairing healing of biocompatible phospholipid polymer hydrogel2009

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama N, et al
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society (ORS)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20090222-0225
  • [学会発表] Brush-like structure only gives high durability to cross-linked polyethylene among various surface-modified layers with MPC polymer2009

    • 著者名/発表者名
      Kyomoto M, et al
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society (ORS)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20090222-0225
  • [学会発表] Transcriptional Regulation of Type X Collagen Expression and Hypertrophic Differentiation of Chondrocytes by Runx2 during Osteoarthritis Progression2009

    • 著者名/発表者名
      Higashikawa A, et al
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society (ORS)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20090222-0225
  • [学会発表] 高い組織再生効率を実現する細胞親和型ソフトマテリアルデバイス2008

    • 著者名/発表者名
      金野智浩ほか
    • 学会等名
      第46回日本人工臓器学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20081127-1129
  • [学会発表] 変形性膝関節症におけるレントゲン上の外側関節裂隙狭小は膝痛増悪予測因子である2008

    • 著者名/発表者名
      岡敬之ほか
    • 学会等名
      第26回日本骨代謝学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20081029-1031
  • [学会発表] 変形性膝関節症のX線学的重症度と膝症状および下機能との関連2008

    • 著者名/発表者名
      阿久根徹ほか
    • 学会等名
      第26回日本骨代謝学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20081029-1031
  • [学会発表] 変形性膝関節症および変形性脊椎症とメタボリック症候群との関連2008

    • 著者名/発表者名
      吉村典子ほか
    • 学会等名
      第26回日本骨代謝学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20081029-1031
  • [学会発表] 変形性膝関節症における骨棘形成および関節裂隙狭小化の膝痛への影響2008

    • 著者名/発表者名
      村木重之ほか
    • 学会等名
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20081023-1024
  • [学会発表] Akt1は軟骨内骨化における軟骨細胞の石灰化を維持して骨格成長を制御する、2008

    • 著者名/発表者名
      深井厚ほか
    • 学会等名
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20081023-1024
  • [学会発表] Association of radiographic severity of knee osteoarthritis with symptomatic parameters2008

    • 著者名/発表者名
      Akune T, et al
    • 学会等名
      The 13th Congress of the Asia Pacific League of Associations for Rheumatology (APLAR 2008).
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20080923-0927
  • [学会発表] Transcriptional regulation of osteoarthritis progression2008

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi H
    • 学会等名
      The 13th Congress of the Asia Pacific League of Associations for Rheumatology (APLAR 2008).
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20080923-0927
  • [学会発表] Lateral joint space narrowing on radiographs predicts pain progression in knee osteoarthritis patients: Application of fully automatic, KOACAD system to OAI public data2008

    • 著者名/発表者名
      Oka H, et al
    • 学会等名
      The 13th Congress of the Asia Pacific League of Associations for Rheumatology (APLAR 2008).
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      20080923-0927
  • [学会発表] Biocompatible phospholipid polymer grafting on liner surface of artificial hip joints enhances the wear resistance independently of liner cross-linking of femoral head material2008

    • 著者名/発表者名
      Moro T, et al
    • 学会等名
      2008 World Congress on Osteoarthritis (OARSI)
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      20080918-0921
  • [学会発表] Association of radiographic severity of knee osteoarthritis with symptomatic parameters: The ROAD study2008

    • 著者名/発表者名
      Akune T, et al
    • 学会等名
      2008 World Congress on Osteoarthritis (OARSI)
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      20080918-0921
  • [学会発表] Lateral joint space narrowing on radiographs predicts pain progression in knee osteoarthritis patients: Application of fully automatic KOACAD system to OAI public data2008

    • 著者名/発表者名
      Oka H, et al
    • 学会等名
      2008 World Congress on Osteoarthritis (OARSI)
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      20080918-0921
  • [学会発表] Akt1 contributes to chondrocyte calcification during endoch ondral ossification2008

    • 著者名/発表者名
      Fukai A, et al
    • 学会等名
      2008 World Congress on Osteoarthritis (OARSI)
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      20080918-0921
  • [学会発表] 変形性関節症:研究・診療の現状と問題点2008

    • 著者名/発表者名
      川口浩
    • 学会等名
      第50回日本老年医学会学術集会・総会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      20080619-0621
  • [学会発表] Quick Providing of Hydrophilic and Protein Adsorption Resistant Surface by Phospholipid Polymers2008

    • 著者名/発表者名
      Futamura K, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Multi-Biofunctional Phospholipid Block Polymer Alloys with Segmented Polyurethane2008

    • 著者名/発表者名
      Asanuma Y, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Well Defined Phospholipid Polymer Grafting over Quantum Dot using2008

    • 著者名/発表者名
      Matsuno R, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Protein Resistance on Polymer-grafted PDMS using Photoinitiation Performance of Ketones2008

    • 著者名/発表者名
      Goda T, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Cytocompatible Phospholipid Polymer Hydrogel Scaffold with Tunable Cell Canturing Ligand Density2008

    • 著者名/発表者名
      Ishihara K
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Multilayered phospholipid polymer hydrogel for regulating cell functions by self-tuning bioactive agent2008

    • 著者名/発表者名
      Choi J, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Non-fluidic Cell Culture Medium for Maintaining Cell Functions; Cell-Container Based on Reversible Phospholipid Polymer Hydrogel with Highly Cytocompatibility2008

    • 著者名/発表者名
      Konno T, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Grafting of biocompatible polymer on the liner surface for extending longevity of artificial hip joints2008

    • 著者名/発表者名
      Moro T, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Nanometer-scale high lubricious surface modification extends the durability of artificial joint2008

    • 著者名/発表者名
      Kyomoto M, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] Investigation of biodissociated phospholipid polymer hydrogel that prevents tissue adhesion without impairing healing2008

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama N, et al
    • 学会等名
      8th World Biomaterials Congress (WBC)
    • 発表場所
      Amsterdam, The Netherlands
    • 年月日
      20080528-0601
  • [学会発表] 変形性関節症up-to-date:その病態解明・診断・治療の最前線2008

    • 著者名/発表者名
      川口浩
    • 学会等名
      第81回日本整形外科学会学術総会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20080522-0525
  • [学会発表] 変形性関節症研究の現状と問題点2008

    • 著者名/発表者名
      川口浩
    • 学会等名
      第52回日本リウマチ学会総会・学術集会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20080420-0423
  • [学会発表] 変形性膝関節症:その課題とアプローチの現状2008

    • 著者名/発表者名
      中村耕三
    • 学会等名
      第52回日本リウマチ学会総会・学術集会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20080420-0423
  • [学会発表] 分子インテグレーションを基盤としたナノバイオデバイス創製2008

    • 著者名/発表者名
      石原一彦
    • 学会等名
      日本表面科学会中部支部総会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2008-05-18
  • [図書] 次世代医療のための高分子材料工学「細胞親和性ソフトバイオマテリアル」2008

    • 著者名/発表者名
      金野智浩,石原一彦
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      細胞親和性ソフトバイオマテリアルシーエムシー出版

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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