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2022 Fiscal Year Research-status Report

Development of a bioactive ink library for functional three-dimensional tissue bioprinting

Research Project

Project/Area Number 20KK0112
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

境 慎司  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (20359938)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小嶋 勝  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (00533647)
中畑 雅樹  大阪大学, 大学院理学研究科, 助教 (40755641)
Project Period (FY) 2020-10-27 – 2024-03-31
Keywords3Dプリント / 組織工学 / 再生医療
Outline of Annual Research Achievements

3Dプリンティングは、複雑な内部構造を持つ構造体の造形を可能とする。特に、イン
クに細胞を含ませて用いるバイオプリンティングは、現状はまだ不可能なものの、従来技術
では造形できなかった機能的な組織や臓器の代替物の作製を実現する技術として期待されている。そして、その実現には、プリンタの進化とともにインクの進化が不可欠である。本研究では、フランスの研究グループと共同研究にて、インクの進化に不可欠な新たな生物活性物質を天然資源の中から見出し、それに必要な機能を付与することで、それらの材料からなるインクライブラリを構築することを目的とする。2022年度は、前年度に引き続きCOVID19の感染拡大の影響により期中まで渡航が難しかった状況の中で、オンラインでのディスカッションをもとに共同研究を進めるとともに、博士課程の学生が1名4ヶ月間、共同研究先に滞在して新たなインク材料の獲得に関する検討を行い、これまで検討を実施していなかった異なる起源のキトサンの有用性を実証できた。さらに、未修飾のポリグルクロン酸に対して、将来的にバイオインクに混入する細胞包括マイクロカプセルの素材として検討を行い、その有用性を実証することができた。この未修飾のポリグルクロン酸に関する成果に関しては、学会発表を行うとともに、査読付き学術論文誌への論文投稿を行った。これらに加えて、渡航が難しい状況を活かすべく、次年度からの共同研究の基礎となる複数の技術の開発に取り組み、複数の論文発表を行った。なお、新たなキトサン修飾物のインク材料に関しては、今後、3Dバイオプリンティングを実施してその有効性の実証を行う。なお、このキトサン修飾物に関しては、細胞接着性が不十分でないことがわかっている。この点に関しは、各種修飾を行うことにより改善を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

COVID19の影響により、フランスの共同研究先で実施予定であった研究の多くが実施できていないため。

Strategy for Future Research Activity

COVID19の影響により、フランスの共同研究先への渡航が困難な状況が継続したため、特に旅費に関して差額が生じた。次年度は、渡航しての研究ができるはずであるため、共同研究先で実施する研究を増やす予定である。

Causes of Carryover

COVID19の影響により、フランスの共同研究先への渡航が困難な状況が継続したため、特に旅費に関して差額が生じた。次年度は、渡航しての研究ができるはずであるため、共同研究先で実施する研究を増やす予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Clermont Auvergne/University of Picardy Jules Verne(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      University of Clermont Auvergne/University of Picardy Jules Verne
  • [Journal Article] One-Step FRESH Bioprinting of Low-Viscosity Silk Fibroin Inks2022

    • Author(s)
      Sakai Shinji、Morita Takahiro
    • Journal Title

      ACS Biomaterials Science and Engineering

      Volume: 8 Pages: 2589~2597

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.2c00269

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tuning Myogenesis by Controlling Gelatin Hydrogel Properties through Hydrogen Peroxide-Mediated Cross-Linking and Degradation2022

    • Author(s)
      Mubarok Wildan、Elvitigala Kelum Chamara Manoj Lakmal、Sakai Shinji
    • Journal Title

      Gels

      Volume: 8 Pages: 387~387

    • DOI

      10.3390/gels8060387

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of non-adherent cell-enclosing domes with enzymatically cross-linked hydrogel shell2022

    • Author(s)
      Kazama Ryotaro、Sato Ryuta、Fujiwara Hiroyuki、Qu Yanfei、Nakahata Masaki、Kojima Masaru、Fujita Satoshi、Sakai Shinji
    • Journal Title

      Biofabrication

      Volume: 15 Pages: 015002~015002

    • DOI

      10.1088/1758-5090/ac95ce

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Human Umbilical Vein Endothelial Cells Form a Network on a Hyaluronic Acid/Gelatin Composite Hydrogel Moderately Crosslinked and Degraded by Hydrogen Peroxide2022

    • Author(s)
      Elvitigala Kelum Chamara Manoj Lakmal、Mubarok Wildan、Sakai Shinji
    • Journal Title

      Polymers

      Volume: 14 Pages: 5034~5034

    • DOI

      10.3390/polym14225034

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Phenol-Grafted Alginate Sulfate Hydrogel as an Injectable FGF-2 Carrier2022

    • Author(s)
      Goto Ryota、Nakahata Masaki、Sakai Shinji
    • Journal Title

      Gels

      Volume: 8 Pages: 818~818

    • DOI

      10.3390/gels8120818

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell Dome as an Evaluation Platform for Organized HepG2 Cells2022

    • Author(s)
      Kazama Ryotaro、Fujita Satoshi、Sakai Shinji
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 12 Pages: 69~69

    • DOI

      10.3390/cells12010069

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ポリグルクロン酸の細胞包括マイクロ粒子への応用2023

    • Author(s)
      後藤良太, Cdric Delattre, 堀口一樹, 小嶋勝, 境慎司
    • Organizer
      化学工学会第88年会
  • [Presentation] 高度な細胞培養足場構築を目的としたマルチマテリアル3Dバイオプリンティング用単一ノズルの開発2022

    • Author(s)
      日髙光将, Zhang Colin, 小嶋勝, 中畑雅樹, 堀口 一樹, 岡野 泰典, 境慎司
    • Organizer
      化学工学会第53回秋季大会
  • [Presentation] Human umbilical vein endothelial cell behavior on Gelatin-Ph/HA-Ph composite hydrogel obtained via2022

    • Author(s)
      Elvitigala Kelum Chamara Manoj Lakmal, Wildan Mubarok, 堀口一機, 小嶋 勝, 境 慎司
    • Organizer
      第74回日本生物工学会大会
  • [Presentation] 新規多糖の骨組織工学への応用2022

    • Author(s)
      後藤良太, Cedric Delattre, 堀口 一樹, 小嶋 勝, 境 慎司
    • Organizer
      化学工学会第53回秋季大会
  • [Presentation] 支持材料とインクの交互積層による可視光架橋3Dバイオプリンティング手法の開発2022

    • Author(s)
      粉谷 聖, 堀口 一樹, 小嶋 勝, 境 慎司
    • Organizer
      化学工学会第53回秋季大会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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