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生体親和性と電気伝導性を併せ持つ生体再建材料の開発

兼具生物相容性和导电性的生物重建材料的开发

基本信息

批准号：
10J03026
负责人：
松岡真琴
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03026/
关键词：
カーボンナノチューブシリコーン誘電泳動再建材料

项目摘要

本研究の目的は、シリコーンの表面にカーボンナノチューブ(CNT)をコートした材料を作成し、その電気伝導性を利用し細胞の接着・増殖・分化をコントロールできる新しい生体再建材料の開発を行うことである。昨年度までの研究でCNTのシリコーン表面への安定したコーティング方法を開発し導電性や物性の評価および細胞親和性の評価を行った。本年度は、生体安全性の評価としてラットを用いたin vitroでの検討を行った。ラット背部皮下にCNTコートしたシリコーンを埋入し、1、2、6週後での組織観察を行った。通常のパラフィン包埋では切片作成時にシリコーンが脱落してしまうため、組織中へのシリコーンの埋入状態の観察はゼラチン包埋した切片を用いた。ゼラチン包埋した試料では、シリコーンがラット皮下組織と隙間なく接触していることが観察された。H-E染色した試料では、埋入1週後ではシリコーン周囲に肉芽組織と炎症性細胞の浸潤が観察されたが、6週後では周囲の炎症性細胞は減少し、繊維性組織と新生血管が観察された。1週および6週のいずれの時期でもCNTコートしたシリコーン周囲組織で強い炎症症状などは観察されなかった。電気伝導性を利用した細胞誘導に関しては、直径30μm程度の細い足場へ多数の細胞を誘導することに成功した。また、PLLおよびFibronectinの修飾が誘導後の細胞の接着・増殖に有効であることが明らかになった。さらに、集積・配列させた細胞をいかにしてその位置で固定するかが問題として浮上したが、低温融解アガロースゲルを用いることでこれを解決することができた。これらの結果より、CNTコートしたシリコーンが少なくとも短期的には生体内でも安定していることが明らかになり、またCNTの導電性を利用した細胞の誘導とアガロースを用いた固定化がシリコーン上の細胞の組織化に有効である可能性が示唆された。

The purpose of this study is to prepare CNT materials and utilize their electrical conductivity for cell adhesion, proliferation and differentiation, and to develop new biological reconstruction materials. The study was conducted to develop methods for evaluating conductivity, physical properties and cell affinity of CNT molecules. This year's review of biological safety was conducted in vitro. The tissue was observed after 1, 2, and 6 weeks. Usually, when making a slice, the tissue is embedded in the tissue and the embedded state is observed. The sample was embedded in the tissue and the contact between the tissue and the sample was observed. H-E staining was used to detect the infiltration of granulation tissue and inflammatory cells after 1 week and the decrease of inflammatory cells and vascular tissue after 6 weeks. 1 week to 6 weeks after the onset of the disease, CNT cells were detected. Electrical conductivity was successfully induced in most of the cells with diameters of about 30μm. The modification of PLL and Fibronectin can induce cell proliferation. The problem of fixing the position of the cells in the middle of the pool and in the middle of the pool and in the middle of the pool is solved. As a result, CNT cells are less stable in the short term, and the conductivity of CNT cells can be used to induce and organize cells.