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2020 年度 実施状況報告書

関節軟骨の患者固有の強度再現を目指した細胞含有ハイブリッド人工生体組織の製造

研究課題

研究課題/領域番号 19K09658
研究機関大阪産業大学

研究代表者

花之内 健仁  大阪産業大学, 工学部, 教授 (40711643)

研究分担者 境 慎司  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20359938)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード再生医療 / 定量的MR画像 / バイオプリンタ / 関節軟骨 / プローブ機器
研究実績の概要

本研究の目的は、①強度調節が可能な人工材料を格子状の支持組織としながら、中に生体組織を充填させる細胞含有ハイブリッド人工生体組織の製造すること、また、①の目的のために、②質的評価が可能なMR画像を用いてその組織の強度を予測する方法の探索と、生体組織を一部採取する事を想定し、研究代表者が開発した③プローブ装置でin vivoの状態で、軟骨表面の強度が予測できるかの調査をすることであった。
①に関しては、市販バイオプリンタにおける精度評価と、精度評価を行うためのバイオインク試験材としての材料同定をすることができた。現在論文にまとめて投稿中の段階にある。
②に関しては、質的評価のMRIシーケンスとして、UTEのT2*mappingとUTEMTRを選定し、軟骨の強度との関連性を調査する研究を実施できた。③にも関係するが、1つのシーケンスから軟骨強度を推測するよりも、2つのシーケンスを用いた場合、さらにはプローブで計測した値を加味した場合のほうがより正確に軟骨強度を推測できることを明らかにでき、これを1つの論文にまとめることができた。

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

密接につながる複数の研究課題を設定したが、個々の研究を連動させながら、研究成果を出すことができていると考える。まだ研究代表者の専門分野でバイオプリンタの知見に明るい研究者が少ない中、現状を把握することができていると考える。

今後の研究の推進方策

研究分担者の製造・開発する生体に適合させうる材料について、軟骨に代替するという観点だけでなく、別の関節内軟部組織に代替しうる材料もあるので、それらについても機械特性を調査していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍による活動の制限が強くあり、学会への参加、情報収集のための出張などを控える必要があった。来年度は、この状況は改善していくと予想できる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] A Useful Combination of Quantitative Ultrashort Echo Time MR Imaging and a Probing Device for Biomechanical Evaluation of Articular Cartilage2021

    • 著者名/発表者名
      Hananouchi T, Chen Y, Jerban S, Teramoto M, Ma Y, Dorthe EW, Chang EY, Du J, D'Lima DD
    • 雑誌名

      Biosensors (Basel) .

      巻: 11(2) ページ: 1-13

    • DOI

      10.3390/bios11020052

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 3Dバイオプリンタ―でつなぐ関節治療の再生医工学研究と関節鏡手術シミュレータ研究の融合2021

    • 著者名/発表者名
      花之内 健仁、澤井 猛、内田 宗志、大槻 周平、森山 博由、森山 麻里子
    • 雑誌名

      大阪産業大学論集 自然科学編

      巻: 131 ページ: 39-46

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Probing Device for Quantitatively Measuring the Mechanical Properties of Soft Tissues during Arthroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Hananouchi T
    • 雑誌名

      J Vis Exp

      巻: 159 ページ: 1-8

    • DOI

      10.3791/60722

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Silk fibroin nanofibers: a promising ink additive for extrusion three-dimensional bioprinting2020

    • 著者名/発表者名
      Sakai S.、Yoshii A.、Sakurai S.、Horii K.、Nagasuna O.
    • 雑誌名

      Materials Today Bio

      巻: 8 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2020.100078

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ひざ関節・股関節のいたみの解消法について考えよう!-健康法から最新の診断・治療法まで-2021

    • 著者名/発表者名
      花之内 健仁
    • 学会等名
      堺市「運動習慣見える化事業」
    • 招待講演
  • [学会発表] A preliminary trial of the use of a wireless portable ultrasound for hip arthroscopy.2020

    • 著者名/発表者名
      Hananouchi T, Okuno N, Dorthe E, D’Lima DD
    • 学会等名
      Annual Congress of Asia Society of Hip Arthroscopy & Preservation
    • 国際学会
  • [学会発表] +3SD! 診療の外でも活動する医師が経験した機器開発事例-国際共同研究を含めた医工連携を推進する立場から-2020

    • 著者名/発表者名
      花之内 健仁
    • 学会等名
      第135回中部日本整形外科災害外科学会・学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 工学好きの医師が思う医工連携の機器開発事例のポイント2020

    • 著者名/発表者名
      花之内 健仁
    • 学会等名
      医療健康分野参入研究会 医療機器ビジネス参入のための人材育成プログラム
    • 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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