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2013 年度 実績報告書

セルフリーデバイスの開発と体内バイオプロセスに基づくもう一つの再生医療技術の確立

研究課題

研究課題/領域番号 23360374
研究機関独立行政法人国立循環器病研究センター

研究代表者

中山 泰秀  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50250262)

研究分担者 武輪 能明  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (20332405)
上地 正実  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (90296426)
神田 圭一  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (60295649)
渡辺 太治  京都府立医科大学, 医学部附属病院, 研究員 (20448723)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード再生医療 / 生体内組織工学 / バイオプロセス / バイオリアクター / セルフリーデバイス
研究概要

研究1)セルフリーデバイスの完成系の開発:心臓弁など内部に複雑な3次元形状を有する場合には外周にできた結合組織から内部に埋め込まれた基材を取り除くことは困難である。そこで、結合組織内部から基材を分解しながら取出せることができる組立式心臓弁作製用基材の作製を行った。ヤギの皮下に埋め込み、2ヵ月経過した時点で摘出し、形成した弁組織を破損することなく内部基材を取り除くことができた。
研究2)生体外機能の評価:これまでに生体組織体の機能評価を行うために生体の生理条件を模擬できる拍動流回路を設計している。ハイスピードカメラによって心臓弁の開閉状態の観察を行い、良好な稼働性を認めた。また、連続的に流量を計測することで、10日以上に渡って動脈環境下において弁の機能が維持できることを示すことができた。
研究3)動物移植実験によるバイオプロセスの有効性の評価:昨年度に引き続いて、ビーグル犬の肺動脈弁位置換とヤギの大動脈系への移植を行った。ヤギへの移植には、心尖ー大動脈バイパス術による方法で行った。共に月単位で生体内機能が維持されていることを超音波検査によって確かめることができた。また、併行して管状組織体に関しては、内径1mmの超小口径をラット腹部に移植し、3mmの小口径をウサギ頚部に移植し、5mmの中口径をビーグルの頚部に移植を行った。研究期間内には年単位の結果は間に合わなかったが、現在移植は継続中であり、経過観察を続ける予定である。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件) 産業財産権 (5件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] In vitro evaluation of a novel autologous aortic valve (Biovalve) with a pulsatile circulation circuit2014

    • 著者名/発表者名
      Sumikura H, Nakayama Y, Ohmuma K, Takewa Y, Tastumi E
    • 雑誌名

      Artif Organs

      巻: (in press)

    • DOI

      10.1111/aor.12173

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acceleration of robust “biotube” vascular graft fabrication bu in-body tissue architecture technology using a novel eosin Y-releasing mold2014

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Y, Tsujinaka T
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res B Appl Biomater

      巻: 102B ページ: 231-238

    • DOI

      10.1002/jbm.b.32999

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of an autologous heart valve with a stent (stent-biovalve) using the stent eversion method2014

    • 著者名/発表者名
      Mizuno T, Takewa Y, Sumikura H, Ohnuma K, Moriwaki T, Yamanami M, Oie T, Tatsumi E, Uechi M, Nakayama Y
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res B Appl Biomater

    • DOI

      10.1002/jbm.b.33086

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-body tissue^engineered aortic valve (Biovalve type VII) architecture based on 3D printer molding2014

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Y, Takewa Y, Sumikura H, Tamanami M, Matsui Y, Oie T, Kishimoto Y, Arakawa M, Ohnuma K, Kanda K, Tastumi E
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res B Appl Biomater

    • DOI

      10.1002/jbm.b.33186

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vivo evaluation of an in-body, tissue-engineered, completely autologous valved conduit (biovalve type VI) as an aortic valve in a goat model2013

    • 著者名/発表者名
      Takewa Y, Yamanami M, Kishimoto Y, Arakawa M, Kanda K, Matsui Y, Oie T, Ishibashi-Ueda H, Tajikawa T, Ohba K, Yaku H, Taenaka Y, Tatsumi E, Nakayama Y
    • 雑誌名

      J Artif Organs

      巻: 25 ページ: 176-184

    • DOI

      10.1007/s10047-012-0679-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of electrically charged polyion complex nanoparticle-coated surfaces on adipose-derived stromal progenitor cell behaviour2013

    • 著者名/発表者名
      Iwai R, Nemoto Y, Nakayama Y
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 34 ページ: 9096-9102

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2013.08.027

    • 査読あり
  • [学会発表] In body tissue-engineered heart valve (biovalve) architecture based on 3D printer molding2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakayama, Y. Takewa, M. Uechi, K. Kanda, T. Tajikawa, T. Oie
    • 学会等名
      American Heart Association (AHA) 2013
    • 発表場所
      アメリカ、ダラス
    • 年月日
      20131116-20131120
  • [学会発表] 3Dプリンターの再生医療での活用2013

    • 著者名/発表者名
      中山泰秀
    • 学会等名
      第39回高分子学会中国四国支部高分子講座
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      20131105-20131105
    • 招待講演
  • [学会発表] Can human buotubes be used as artificial vascular grafts?2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakayama. Y. Takewa, T. Kaneko, M. Yamanami, T. Mizuno, H. Kawajiri, N. Okumura, S. Hanada, K. Kanda, E. Tatsumi
    • 学会等名
      European Society for Artificial Organs Conference 2013
    • 発表場所
      イギリス、グラスゴー
    • 年月日
      20130911-20130914
  • [学会発表] Rapid in vivo maturation of BIOTUBE vascular grafts by giant drops patching of adipose-derived stromal cells (ADSCs)2013

    • 著者名/発表者名
      R. Iwai, M. Yamanami, Y. Nemoto, Y. Nakayama
    • 学会等名
      European Society of Cardiology Congress (ESC) 2013
    • 発表場所
      オランダ、アムステルダム
    • 年月日
      20130831-20130904
  • [学会発表] Systemic application of a completely autologous aortic valved conduit (BIOVALVE Type VII) prepared bu in body tissue architecture technology in a goat model2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakayama, Y. Takewa, H. Sumikura, M. Yamanami, K. Ohnuma, K. Kanda, E. Tatsumi
    • 学会等名
      The Society for Heart Valve Disease, 7th Biennial Congress
    • 発表場所
      イタリア、ベニス
    • 年月日
      20130622-20130625
  • [図書] 体内埋め込み医療材料の開発とその理想的な性能:デザインの要件2013

    • 著者名/発表者名
      中山泰秀, 武輪能明
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      技術情報協会
  • [図書] O plus E2013

    • 著者名/発表者名
      中山泰秀
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      アドコム・メディア
  • [産業財産権] 人工弁, 人工弁形成用基材, 及び人工弁の生産方法2013

    • 発明者名
      中山泰秀, 大家智憲
    • 権利者名
      国立循環器病研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-171869
    • 出願年月日
      2013-08-22
  • [産業財産権] 人工弁, 人工弁形成用基材, 及び人工弁の生産方法2013

    • 発明者名
      中山泰秀, 上地正実, 大家智憲
    • 権利者名
      国立循環器病研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-173158
    • 出願年月日
      2013-08-23
  • [産業財産権] 結合組織体形成用基材, 及び結合組織体の生産方法2013

    • 発明者名
      中山泰秀, 大家智憲
    • 権利者名
      国立循環器病研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-178919
    • 出願年月日
      2013-08-30
  • [産業財産権] 移植用人工組織体製造用鋳型基材2013

    • 発明者名
      中山泰秀, 岩井良輔, 大家智憲
    • 権利者名
      国立循環器病研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2013/064082
    • 出願年月日
      2013-05-21
    • 外国
  • [産業財産権] 膜状結合組織体形成用基材及びこれを用いた膜状結合組織体の生産方法2013

    • 発明者名
      中山泰秀, 大家智憲
    • 権利者名
      国立循環器病研究センター
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2013/064999
    • 出願年月日
      2013-07-11
    • 外国

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公開日: 2015-05-28  

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