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2014 Fiscal Year Annual Research Report

自家細胞由来マトリックス材料の開発

Research Project

Project/Area Number 24300177
Research InstitutionNational Institute for Materials Science

Principal Investigator

陳 国平  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, ユニット長 (50357505)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsマトリックス / 足場材料 / 三次元細胞培養 / 鋳型法 / 脱細胞化 / 多孔質構造 / 生体親和性
Outline of Annual Research Achievements

平成24年度と25年度に得られた結果に基づいて、鋳型PLGAメッシュを用いて間葉系幹細胞、関節軟骨細胞と線維芽細胞をそれぞれ培養し、脱細胞により間葉系幹細胞由来及び関節軟骨細胞由来と線維芽細胞由来のECM足場材料を作製した。得られた間葉系幹細胞由来、軟骨細胞由来のECM足場材料をそれぞれ用いて間葉系幹細胞を培養し、また線維芽細胞由来のECM足場材料を用いて線維芽細胞を培養した。そして、これらのECM足場材料による間葉系幹細胞と線維芽細胞の機能への影響および軟骨と真皮組織再生への影響を調べた。間葉系幹細胞は、間葉系幹細胞由来、および関節軟骨細胞由来のECM足場材料によく接着して増殖し、白色のペレット状組織を形成した。通常のペレット培養法で形成させたペレット組織と比較するために、組織の大きさやGAG含量、組織染色、遺伝子発現などを調べた。ECM足場材料で培養した細胞から作製したペレット組織のサイズ、GAG含量、乾燥重量は通常ペレット培養法で形成させたペレット組織の値を上回った。また、ECM足場材料での培養により得られたペレット組織は、通常の方法で形成させたペレット組織より、タイプIIコラーゲンと軟骨アグリカンの強い陽性染色を示した。さらに、タイプIIコラーゲン、アグリカン、タイプXコラーゲンとsox9の遺伝子発現量も通常法で形成させたペレット組織に比べ、高くなった。これらの結果より、ECM足場材料は間葉系幹細胞の軟骨分化と軟骨組織の形成を促進することが示唆された。また、ECM足場材料で培養した線維芽細胞は高い細胞活性を示し、培養とともに増殖し、細胞外マトリックスを産生した。組織染色より、線維芽細胞はECM足場材料に空間的に分布し、均一な厚みをもつ多層構造の真皮組織を形成することが分かった。以上より、開発したECM足場材料は軟骨や真皮組織の再生に有用であることが示された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Influence of surfaces modified with biomimetic extracellular matrices on adhesion and proliferation of mesenchymal stem cells and osteosarcoma cells2015

    • Author(s)
      Rong Cai, Naoki Kawazoe and Guoping Chen
    • Journal Title

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      Volume: 126 Pages: 381-386

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2014.11.050

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Influence of stepwise chondrogenesis-mimicking 3D extracellular matrix on chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells2015

    • Author(s)
      Rong Cai, Tomoko Nakamoto, Naoki Kawazoe and Guoping Chen
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 52 Pages: 199-207

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2015.02.033

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Stem cell culture using cell-derived substrates2014

    • Author(s)
      Binata Joddar, Takashi Hoshiba, Guoping Chen, and Yoshihiro Ito
    • Journal Title

      Biomaterials Science

      Volume: 2 Pages: 1595-1603

    • DOI

      10.1039/c4bm00126e

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Design and Preparation of Porous Scaffolds and Biomimetic Matrices for Tissue Engineering2014

    • Author(s)
      Guoping Chen
    • Organizer
      1st Asian University Symposium on Biomedical Engineering
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2014-12-12 – 2014-12-14
    • Invited
  • [Presentation] Development of Biomimetic 3D ECM Scaffolds for Tissue Regeneration2014

    • Author(s)
      Chen G, Cai R, Nakamoto T, Kawazoe N
    • Organizer
      7th World Congress on Preventive and Regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2014-11-04 – 2014-11-07
    • Invited
  • [Presentation] Effects of Stepwise Tissue Development-Mimicking Matrices on MSCs Differentiation2014

    • Author(s)
      Guoping Chen, Rong Cai, Takashi Hoshiba and Naoki Kawazoe
    • Organizer
      2014 International Symposium of Materials on Regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2014-08-27 – 2014-08-29
    • Invited
  • [Presentation] Preparation of Functional Polymer Scaffolds for Tissue Engineering2014

    • Author(s)
      Guoping Chen, Qin Zhang, Hongxu Lu and Naoki Kawazoe
    • Organizer
      NIMS Conference 2014
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2014-07-01 – 2014-07-03
  • [Presentation] Hybrid Polymer and Biomimetic Matrix Scaffolds for Tissue Engineering2014

    • Author(s)
      Guoping Chen
    • Organizer
      2014 International Symposium on Nano-biomaterials and Nanomedicine
    • Place of Presentation
      香港
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-04-28
    • Invited
  • [Book] 動物細胞培養の手法と細胞死・増殖不良・細胞変異を防止する技術2014

    • Author(s)
      陳国平, 川添直輝
    • Total Pages
      5
    • Publisher
      技術情報協会

URL: 

Published: 2016-06-01  

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