架橋ナノゲルを用いた骨・軟骨オルガノイドの構築と量子ビームによるナノ構造解析

使用交联纳米凝胶构建骨/软骨类器官并使用量子束进行纳米结构分析

• 批准号: 20K10100
• 负责人: 山本 俊郎
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto Prefectural University of Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K10100/
• 关键词: ナノゲル; ラマン分光法; 多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲル; 軟骨; FT-IR; 量子ビーム; 生体アパタイト; シンクロトロン放射光; ダイレクトリプログラミング; 再生医療; 骨・軟骨組織

顎骨腫瘍手術後の骨欠損や唇顎口蓋裂（鞍鼻）などに対して、iPS細胞や間葉系幹細胞と足場材料を組織工学的に組み合わせることで構築した骨・軟骨組織（オルガノイド）を移植する顎顔面再生療法についての研究が加速している。良質のオルガノイドを移植することは移植後の予後を左右するため、骨・軟骨基質の質を解析することは極めて重要である。我々は、新規足場材料”多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲル”によりオルガノイド構築し、ラマン分光学によりその質を分子レベルで評価することに成功した。しかし、ラマン分析は空間分解能に問題があり、足場材料の化学的性質が組織構築に及ぼす機序を解明するには限界があった。そこで本研究では、原子レベルで化学組成や極微細構造を解析することが可能な量子ビームを用いた解析法により、ハイブリッドゲルの化学組成がオルガノイドの生体力学機能や形態に与える影響を明らかにし、顎顔面領域の再生療法への基盤技術の開発を目指す。

颌面再生疗法的研究正在加速，其中通过将IPS细胞，间充质干细胞和脚手架材料与骨缺损，裂口和left裂的嘴唇和唇酸（Sacrate（Sacral）相结合，骨骼和软骨组织（类器官）通过将IPS细胞，间质干细胞和脚手架材料结合起来，在Jaw骨肿瘤手术后植入。移植高质量的类器官会影响植入后的预后，因此分析骨骼和软骨基质的质量非常重要。我们使用新型的脚手架材料“多孔纳米凝胶交联杂交凝胶”成功构建了类器官，并通过拉曼光谱法评估了它们在分子水平的质量。但是，拉曼分析在空间分辨率方面存在问题，并且脚手架材料的化学特性如何影响组织结构是有限的。因此，在这项研究中，我们旨在通过分析原子水平的化学组成和超细结构，并为上颌面区域的再生疗法开发基本技术，从而阐明杂化凝胶的化学组成对类器官的生物力学功能和形态的影响。

项目成果

In vivo regeneration of large bone defects by nanoClip gel

NanoClip 凝胶体内大骨缺损再生

• 发表时间: 2022
• 作者: Adachi T;Tahara T;Miyamoto N;Imamura H;Yamamoto T;Akiyoshi K;Pezzotti G;Mazda O;Kanamura N
• 通讯作者: Kanamura N

生体アパタイトの結晶構造に着目した新規医療技術開発

聚焦生物磷灰石晶体结构的医疗新技术开发

• 发表时间: 2021
• 作者: 足立 哲也;山本 俊郎;金村 成智
• 通讯作者: 金村 成智

ラマン分光法を用いた生体組織・病原体の解析と診断技術への応用

使用拉曼光谱分析生物组织和病原体及其在诊断技术中的应用

• 发表时间: 2021
• 作者: 足立 哲也;宮本 奈生;山本 俊郎;PEZZOTTI Giuseppe;金村成智
• 通讯作者: 金村成智

ナノゲル工学を基盤技術とした免疫療法および再生医療の開発

基于纳米凝胶工程的免疫疗法和再生医学的发展

• 发表时间: 2022
• 作者: 足立 哲也;田原 義朗;宮本 奈生;新屋 政春;山本 俊郎;Giuseppe Pezzotti;秋吉 一成;松田 修,金村 成智
• 通讯作者: 松田 修,金村 成智

In vivoにおける多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲルによる配向性を有する骨組織の再生

多孔纳米凝胶交联混合凝胶体内定向骨组织再生

• 发表时间: 2021
• 作者: 足立 哲也;宮本 奈生;足立 圭司;山本 俊郎;金村 成智
• 通讯作者: 金村 成智