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2007 年度 実績報告書

生体擬似ストレス環境下におけるオリジナル3次元担体の骨再生を促す力学刺激量の同定

研究課題

研究課題/領域番号 19700399
研究機関東北大学

研究代表者

益田 泰輔  東北大学, 大学院・歯学研究科, 研究員 (30431513)

キーワード3次元培養 / メカニカルストレス / 有限要素解析 / 骨芽細胞 / 軟骨細胞 / 硬組織再生担体 / リン酸オクタカルシウム / 細胞・組織工学
研究概要

本研究は,in vivoのメカニカルストレス環境を模倣した培養システムの開発,および規則的構造体を有するエラストマー担体を用いた細胞培養による力学刺激量の最適化を目的としている.
本年度は,メカニカルストレス培養装置(メカニカルスティミュレータ)に用いる規則的構造体を有する3次元担体の設計・開発を行った.設計・開発指針として「(物理的情報が入手しやすい)規格化された構造」,「顕微鏡観察に有効な透明性」,「外部刺激を与えやすい弾力性」を挙げた結果,規則的構造体を有するポリジメチルシロキサン(PDMS)製3次元担体の作成を達成した.作成したPDMS担体は有効な多孔性・孔率を備えおり,担体内部への細胞接着・増殖が蛍光顕微鏡観察により伺えた.また,PDMS3次元担体を用いたメカニカルストレス培養を想定して有限要素解析を行った結果,担体内部の力学情報およびその場細胞へのひずみ量を同定することができた.しかしながら,担体のポアサイズは500ミクロンと大きく,次年度以降の検討課題の1つである.
19年度に作成したPDMS3次元担体,およびそれから得られた生物学的情報・力学情報は,in vivoのメカニカルストレス環境を模倣した培養システムを構築していくうえでの重要な基礎データをもたらした.20年度はこれら力学情報と細胞の生物学的評価を相対的に比較・検討し,細胞分化誘導を促す力学刺激量を最適化していく予定である.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of cell culture system loading cyclic mechanical strain to chondrogenic cells2008

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Masuda
    • 雑誌名

      Journal of Biotechnology 133

      ページ: 231-238

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of PDMS scaffold with controlled configuration2007

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Masuda
    • 雑誌名

      Proceedings of 2007 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science

      ページ: 362-367

    • 査読あり
  • [学会発表] 勾配量メカニカルストレス培養システムの開発2007

    • 著者名/発表者名
      益田泰輔
    • 学会等名
      第46回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      宮城県・仙台市
    • 年月日
      2007-04-26
  • [図書] Interface Oral Health Science 2007, Eds. M. Watanabe and O. Okuno2007

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Masuda(分担執筆)
    • 総ページ数
      161-166
    • 出版者
      Springer
  • [備考]

    • URL

      http://www-kiso.dent.tohoku.ac.jp/cfe/index.html

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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