高次構造制御による生体材料の高機能化

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20350108
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 高分子・繊維材料
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 小林 尚俊 独立行政法人物質・材料研究機構, 生体材料センター, グループリーダー (90354266)
• 研究分担者: 吉川 千晶 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA研究者 (10447930)
• 研究協力者: 服部 晋也 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, ポスドク研究員 (30469762)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 高分子機能材料

研究概要

細胞膜上の受容体や接着分子の分子認識はナノメートルの大きさで規定されており、材料表面への生体分子(タンパク、脂質、糖鎖)の吸脱着や細胞の接着・非接着などを人工的に制御するためには、ナノメートルオーダーの分子設計からミクロ-マクロの高次構造の制御が必須不可欠である。そこで、生体材料の構造制御による機能向上およびその機構解明を試みた。具体的には高分子ファイバー及び濃厚ブラシを対象とし、(1)「ファイバーの二次/三次元配列構造の制御」および(2)「濃厚ポリマーブラシの三次元構造制御」を行い、その生体機能特性を詳しく調べた。得られた知見から、機能化された新規細胞足場材料のコンセプトが開発された。

研究成果

• [雑誌論文] Microstructures and rheological properties of tilapia fish-scale collagen hydrogels with aligned fibrils fabricated under magnetic fields. (2011)
  • 著者名/発表者名: Chen S, Hirota N, Okuda M, Takeguchi M, Kobayashi H, Hanagata N, Ikoma T
  • 雑誌名: Acta Biomater 7(2) ページ: 644-652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of Cell Adhesion on Well-defined Concentrated Polymer Brushes of Hydrophilic Polymers. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa C, Hashimoto Y, Hattori S, Honda T, Zhang K, Terada D, Kishida A, Tsujii Y, Kobayashi H
  • 雑誌名: Chem Lett 39(2) ページ: 142-143
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tissue engineering with natural tissue matrices(5th Forum on New Materials, 2010, Part E, Stafa-Zuerich, Switzerland). (2010)
  • 著者名/発表者名: Kishida A, Funamoto S, Negishi J, Hashimoto Y, Nam K, Kimura T, Fujisato T, Kobayashi H
  • 雑誌名: Advances in Science and Technology 76 ページ: 125-132
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation and characterization of decellularized cornea using high-hydrostatic pressurization for corneal tissue engineering. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto Y, Funamoto S, Sasaki S, Honda T, Hattori S, Nam K, Kimura T, Mochizuki M, Fujisato T, Kobayashi H, et al
  • 雑誌名: Biomaterials 31(14) ページ: 3941-3948
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel wet electrospinning system for fabrication of spongiform nanofiber 3-dimensional fabric. (2009)
  • 著者名/発表者名: Yokoyama Y, Hattori S, Yoshikawa C, Yasuda Y, Koyama H, Takato T, Kobayashi H
  • 雑誌名: Mater Lett 63(9-10) ページ: 754-756
  • 査読あり
• [学会発表] 生体材料応用に向けた新規電界紡糸ナノファイバーの開発:[1]表面修飾と短繊維化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉川千晶、Zhang K、Zawadzak E、小林尚俊
  • 学会等名: Iつくば医工連携フォーラム2011
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-01-26
• [学会発表] 生体材料応用に向けた新規電界紡糸ナノファイバーの開発:[2]強磁場を用いた配列化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小林尚俊、吉川千晶、Zawadzak E、Zhang K、廣田憲之
  • 学会等名: つくば医工連携フォーラム2011
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-01-26
• [学会発表] Cathodic Electrospinning of Chitosan. (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺田堂彦、吉川千晶、Zhang K、Tiwari A、服部晋也、本田貴子、生駒俊之、小林尚俊
  • 学会等名: ESB2010
  • 発表場所: フィンランド
  • 年月日: 20100911-20100915
• [学会発表] toward early neovascularization and tissue ingrowths into the scaffold ; Three-dimensional Nanofiber fabric consisted of PGA-Collagen composites prepared by using wet bath collector. (2010)
  • 著者名/発表者名: 小林尚俊
  • 学会等名: India-Japan seminar on Nanomaterials for therapeutics & diagnosi
  • 発表場所: インド
  • 年月日: 2010-10-29
• [学会発表] ナノファイバーを用いた細胞培養環境の作製と細胞挙動に関する基礎的検討 (2010)
  • 著者名/発表者名: 寺田堂彦、吉川千晶、服部晋也、本田貴子、生駒俊之、小林尚俊
  • 学会等名: つくば医工連携フォーラム2010
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2010-01-13
• [学会発表] ナノファイバーによる細胞培養モデル環境の作製と細胞挙動に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺田堂彦、吉川千晶、服部晋也、本田貴子、生駒俊之、小林尚俊
  • 学会等名: 第31回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20091116-20091117
• [学会発表] ナノファイバーからなるモデル培養環境における細胞挙動に関する研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺田堂彦、吉川千晶、服部晋也、本田貴子、生駒俊之、小林尚俊
  • 学会等名: 第58回高分子討論会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 20090916-20090918
• [学会発表] ナノファイバーを用いたモデル表面上での細胞挙動に関する基礎的検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 寺田堂彦、小林尚俊、服部晋也、本田貴子、吉川千晶、生駒俊之
  • 学会等名: 第38回医用高分子シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090727-20090728
• [学会発表] Nanofiber sponge consisted of polymer-protein composite for vascular invasion bed. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H、Yoshikawa C、Dobashi Y、Hattori S、Honda T、Yokoyama Y
  • 学会等名: E-MRS
  • 発表場所: ポーランド
  • 年月日: 20080915-20080919
• [学会発表] ナノファイバーの高次構造制御による生体反応性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林尚俊、横山敬郎、服部晋也、吉川千晶、本田貴子
  • 学会等名: 平成20年度繊維学会年次大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080618-20080620
• [図書] ナノファイバー(環境調和型新材料シリーズ生体材料 総論1生体材料の実際、3.3高分子、各論3.8) (2008)
  • 著者名/発表者名: 小林尚俊
  • 総ページ数: 3-218
  • 出版者: 日刊工業出版
• [図書] Nanofiber-based Scaffolds for Tissue Engineering(Edited by Tateishi T) (2008)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi H, Yokoyama Y, Yoshikawa C, Igarashi S, Hattori S, Honda T, Koyama H, Takato T
  • 出版者: World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd, Biomaterials in Asia
• [産業財産権] 高分子ファイバーの製造方法 (2010)
  • 発明者名: 小林尚俊、寺田堂彦
  • 権利者名: (独)物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-108171
  • 出願年月日: 2010-05-10
• [産業財産権] 繊維片製造方法 (2010)
  • 発明者名: 小林尚俊、吉川千晶、Zhang K
  • 権利者名: (独)物質・材料研究機構
  • 産業財産権番号: 特許,特願2010-197279
  • 出願年月日: 2010-09-03