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2010 年度 研究成果報告書

ダブルネットワークゲルが生体内で誘導する関節軟骨自然再生現象の分子機序の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 20240045
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 医用生体工学・生体材料学
研究機関北海道大学

研究代表者

安田 和則  北海道大学, 大学院・医学研究科, 教授 (20166507)

研究分担者 近江谷 克裕  産業技術総合研究所, 副研究部門長 (20223951)
北村 信人  北海道大学, 大学院・医学研究科, 講師 (80447044)
小野寺 伸  北海道大学, 大学院・医学研究科, 客員准教授 (00359481)
権 赫準  北海道大学, 大学院・医学研究科, 特任助教 (20455629)
黒川 孝幸  北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 特任助教 (40451439)
連携研究者 長田 義仁  理化学研究所, 基幹研究所, 副所長 (60007804)
〓 剣萍  北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 教授 (20250417)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
キーワード関節軟骨 / 自然再生 / 再生誘導材料 / ダブルネットワークゲル / 分子機序
研究概要

(1)マイクロアレイを用いて、ダブルネットワーク(DN)ゲルが誘導した自然再生軟骨の遺伝子学的特徴を明らかにした。(2)DNゲルのPAMPS 成分に軟骨分化誘導能があることを発見した。(3)多色発光プローブを用いて、軟骨分化過程における複数の分子動態を同時イメージングした結果、細胞凝集時に代謝が同期して振動する現象を発見した。(4)in vivoイメージングが可能なトランスジェニック発光マウスを開発した。(5)これらの成果は関節軟骨自然再生現象の分子機序の解明に重要な情報を与えた。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Robust bonding and one-step facile synthesis of tough hydrogels with desirable shape by virtue of the double network structure2011

    • 著者名/発表者名
      Saito J, Furukawa H, Kurokawa T, Kuwabara R, Kuroda S, Hu J, Tanaka Y, Gong JP, Kitamura N, Yasuda Y
    • 雑誌名

      Polym Chem 2

      ページ: 575-580, doi:10.1039/C0PY00272K

    • URL

      http://pubs.rsc.org

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spontaneous hyaline cartilage regeneration can be induced in an osteochondral defect created in the femoral condyle using a novel double-network hydrogel2011

    • 著者名/発表者名
      Yokota M, Yasuda K, Kitamura N, Arakaki K, Onodera S, Kurokawa T, Gong JP
    • 雑誌名

      BMC Musculoskeletal Disorders 12:49

      ページ: doi:10.1186/1471-2474-12-49

    • URL

      http://www.biomedcentral.com/1471-2474/12/49

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo effects of isolated implantation of salmon-derived crosslinked atelocollagen sponge into an osteochondral defect2011

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Y, Kondo E, Kitamura N, Arakaki K, Tanaka Y, Munekata M, Nagai N, Yasuda K
    • 雑誌名

      J Mater Sci Mater Med 22(2)

      ページ: 397-404

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Joint immobilization inhibits spontaneous hyaline cartilage regeneration induced by a novel double-network gel implantation2011

    • 著者名/発表者名
      Arakaki K, Kitamura N, Kurokawa T, Onodera S, Kanaya F, Gong JP, Yasuda K
    • 雑誌名

      J Mater Sci Mater Med 22(2)

      ページ: 417-425

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induction of Spontaneous Hyaline Cartilage Regeneration Using a Double-Network Gel : Efficacy of a Novel Therapeutic Strategy for an Articular Cartilage Defect2011

    • 著者名/発表者名
      Kitamura N, Yasuda K, Ogawa M, Arakaki K, Kai S, Onodera S, Kurokawa T, Gong JP
    • 雑誌名

      Am J Sports Med (Epub ahead of print)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro differentiation of chondrogenic ATDC5 cells is enhanced by culturing on synthetic hydrogels with various charge densities2010

    • 著者名/発表者名
      Kwon HJ, Yasuda K, Ohmiya Y, Honma KI, Chen YM, Gong JP
    • 雑誌名

      Acta Biomater 6(2)

      ページ: 494-501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implantation of autogenous meniscal fragments wrapped with a fascia sheath enhances fibrocartilage regeneration in vivo in a large harvest site defect2010

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Y, Yasuda K, Kondo E, Katsura T, Tanabe Y, Kimura M, Tohyama H.
    • 雑誌名

      Am J Sports Med 38(4)

      ページ: 740-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Artificial cartilage made from a novel double-network hydrogel : In vivo effects on the normal cartilage and ex vivo evaluation of the friction property2010

    • 著者名/発表者名
      Arakaki K, Kitamura N, Fujiki H, Kurokawa T, Iwamoto M, Ueno M, Kanaya F, Osada Y, Gong JP, Yasuda K
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A 93(3)

      ページ: 1160-1168

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bioluminescence imaging of dual gene expression at the single-cell level2010

    • 著者名/発表者名
      Kwon HJ, Enomoto T, Shimogawara M, Yasuda K, Nakajima Y, Ohmiya Y
    • 雑誌名

      BioTechniques 48(6)

      ページ: 460-462

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene expression, glycocalyx assay, and surface properties of human endothelial cells cultured on hydrogel matrix with sulfonic moiety : Effect of elasticity of hydrogel2010

    • 著者名/発表者名
      Yang JJ, Chen YM, Kurokawa T, Gong JP, Onodera S, Yasuda K
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research : Part A 95(2)

      ページ: 531-42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on the sliding friction of endothelial cells cultured on hydrogel and the role of glycocalyx on friction reduction2010

    • 著者名/発表者名
      Chen YM, Kurokawa T, Tominaga T, Yasuda K, Osada Y, Gong JP, Yamamoto K, Ando J
    • 雑誌名

      Advanced Engineering Materials 12(11)

      ページ: B628-B636

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning of cell proliferation on tough gels by critical charge effect2009

    • 著者名/発表者名
      Chen YM, Gong JP, Tanaka M, Yasuda K, Yamamoto S, Shimomura M, Osada Y
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res : Part A 88(1)

      ページ: 74-83

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel double-network hydrogel induces spontaneous articular cartilage regeneration in vivo in a large osteochondral defect2009

    • 著者名/発表者名
      Yasuda K, Kitamura N, Gong JP, Arakaki K, Kwon HJ, Onodera S, Chen YM, Kurokawa T, Kanaya F, Ohmiya Y, Osada Y
    • 雑誌名

      Macromol Biosci 9(4)

      ページ: 307-316

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo bioluminescence imaging of bone marrow-derived cells in brain inflammation2009

    • 著者名/発表者名
      Akimoto H, Kwon HJ, Ozaki M, Yasuda K, Honma K, Ohmiya Y
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications 380(4)

      ページ: 844-849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biological responses of novel high-toughness double network hydrogels in muscle and the subcutaneous tissues2008

    • 著者名/発表者名
      Tanabe Y, Yasuda K, Azuma C, Taniguro H, Onodera S, Suzuki A, Chen YM, Gong JP, Osada Y
    • 雑誌名

      J Mater Sci Mater Med 19(3)

      ページ: 1379-1387

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene expression profile of rabbit cartilage by expressed sequence tag analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Kwon HJ, Akimoto H, Ohmiya Y, Honma K, Yasuda K
    • 雑誌名

      Gene 424(1-2)

      ページ: 147-152

    • 査読あり
  • [学会発表] Gene profiles of the regenerated cartilage tissue induced by implantation of a novel double-network hydrogel2010

    • 著者名/発表者名
      Imabuchi R, Kwon HJ, Kitamura N, Kurokawa T, Gong JP, Ohmiya Y, Yasuda K
    • 学会等名
      9th World Congress of the International Cartilage Repair Society, Sitges
    • 発表場所
      Spain
    • 年月日
      20100926-20100929
  • [学会発表] A Negatively Charged PAMPS Gel Component Plays A Significant Role in The InVivo Spontaneous Cartilage Regeneration Induced by Implantation of PAMPS/PDMAAm Double-network Gel2010

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M, Kitamura N, Arakaki K, Onodera S, Kurokawa T, Gong JP, Tanaka Y, Takakura Y, Yasuda K
    • 学会等名
      56th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
    • 発表場所
      New Orleans, Louisiana
    • 年月日
      20100306-20100309
  • [産業財産権] 骨充填型軟骨組織再生誘導剤2009

    • 発明者名
      安田和則、長田義仁、〓剣萍、北村信人
    • 権利者名
      国立大学法人 北海道大学
    • 産業財産権番号
      特許,PCT/JP2009/64888(特願2008-217253)
    • 出願年月日
      2009-08-26

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公開日: 2012-01-26   更新日: 2016-04-21  

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