| 研究課題/領域番号 |
20K21881
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
由井 伸彦 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (70182665)
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| 研究分担者 |
有坂 慶紀 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70590115)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | ポリロタキサン / 超分子 / 生体組織接着剤 |
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| 研究実績の概要 |
人工血管などの生体材料と生体組織との吻合においてそれぞれの弾性率不一致(コンプライアンスミスマッチ)は大きな課題となっており、吻合部での血流の擾乱や繰り返し応力負荷は血栓形成や内膜肥厚ならびに吻合部の疲労破壊の原因となる。そこで本研究では、接着剤と生体組織間で共有結合を形成しながら、生体組織の伸縮・変形に伴う接着界面での応力集中を自動的に回避する全く新しい機構を有する超分子系生体組織接着剤の設計を目指す。2021年度は多数のα-シクロデキストリンの空洞部をポリ(エチレングリコール)鎖が貫通しその両末端を嵩高いアダマンタン基で封鎖したポリロタキサンに、タンパク質や糖鎖と共有結合可能なアミノ基を修飾した超分子系生体組織接着剤を設計した。今回、架橋したポリロタキサンハイドロゲルの細胞親和性を評価するために、繊維芽細胞の接着性と伸展性を評価した。33分子もしくは41分子のアミノ基を修飾したポリロタキサンを架橋したハイドロゲル(AE33-PRXおよびAE41-PRX)上に繊維芽細胞を播種したところ、その両方に対して24時間以内に細胞が接着・伸展した。AE33-PRXおよびAE41-PRXに対する細胞の初期接着率は、それぞれ31.6% ± 15.1%と40.9% ± 10.1%であった。またAE33-PRXおよびAE41-PRXに接着した細胞の伸展面積は、それぞれ607.1±225.7mm2および896.9±174.6mm2であった。ポリ(エチレングリコール)やポリ(アクリルアミド）のハイドロゲルを細胞培養に使用する場合、コラーゲンや細胞接着性ペプチドの化学修飾が必要となるが、ポリロタキサンハイドロゲルはそれらの生理活性分子の修飾なしに細胞と接着可能な材料であることを示唆している。
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| 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
組織接着を目的としたポリロタキサンヒドロゲルの細胞適合性を明らかにすることに成功したため
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| 今後の研究の推進方策 |
生体組織との接着性や接着強度について解析を行う予定である。最終的には、in vivoでの実験を通じて組織接着剤としての評価に取り組む。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナウイルス感染拡大の影響によって一部の実験用物品の入手に大幅な遅れが生じたため
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