Area-specific gene delivery on apatite-coated 3D scaffold for vascularized muscle tissue engineering

用于血管化肌肉组织工程的磷灰石涂层 3D 支架上的区域特异性基因传递

• 批准号: 18F18106
• 负责人: 大矢根 綾子
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-10-12 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18F18106/
• 关键词: 足場材; 再生医療; コラーゲン; リン酸カルシウム; ACPナノ粒子; 線維芽細胞増殖因子（FGF）; 歯周組織再生; りん酸カルシウム

再生医療における三要素は、細胞、増殖・分化因子、足場材（スキャホールド）とされている。本研究では、生体外で後者の2要素を複合化することで、血管を含む筋肉・骨などの組織の再生に有効なin vivo組織再生用足場材の創製を目指している。前年度（2019年度）は、線維芽細胞増殖因子-2とリン酸カルシウムを複合化した3次元足場材を作製し、組成・構造分析および組織再生用足場材としての機能評価を進めた。結晶構造分析の結果、足場材の表面に担持・複合化されたリン酸カルシウムが、当初想定していたアパタイトではなく非晶質リン酸カルシウム（ACP）であることが明らかとなり、ACP複合化足場材とアパタイト複合化足場材の比較検討を行う必要が生じた。このため当該年度（2020年度）は、前年度成果の取り纏め・成果発表（論文投稿）に平行して、以下の実験を行った。まず、初年度（2018年度）に構築した反応システムを用いて、ACPナノ粒子を複合化した足場材を作製した。足場材としては、3次元連通多孔質構造を有する生分解性コラーゲン顆粒を用いた。また、比較対象として、研究代表者らの従来の反応システムを用いて低結晶性アパタイトを複合化した足場材を作製した。未処理の足場材、ならびにACPあるいはアパタイトを複合化した足場材の表面組成・構造を走査電子顕微鏡、エネルギー分散型X線分光分析装置、X線回折装置などを用いて確認した後、ラット頭蓋骨欠損モデルに埋入した。埋入部位の新生骨量、骨質などをX線CTイメージング、組織学的評価などにより評価した結果、未処理の足場材およびACP複合化足場材に対し、アパタイト複合化足場材において、埋入部位の骨再生が有意に促進されることが明らかとなった。本モデルにおいて、ACPナノ粒子の複合化が足場材の骨再生能に与える効果は認められなかった。

The three elements of regenerative medicine における are スキャホ, cells, proliferative and differentiating factors, and foot materials (スキャホ における ド ド ド) とされて る る. This study で は, 2 elements in vitro で latter の composite を す る こ と で, vascular を む brawn, bone な ど の organization の regeneration に have sharper な in vivo tissue regeneration with enough material field の created を refers し て い る. Before the year (2019) は, line factor - 2 d bud cells raised colonization と リ ン acid カ ル シ ウ ム composite を し た foot three dimensional field material を し, composition, structure analysis お よ び tissue regeneration with enough material field と し て の function evaluation 価 を into め た. の crystal structure analysis, material field is の surface composite に bear a · さ れ た リ ン acid カ ル シ ウ ム が, wanted to settle し て い た ア パ タ イ ト で は な く amorphous リ ン acid カ ル シ ウ ム (ACP) で あ る こ と が Ming ら か と な り, ACP, multiple foot field と ア パ タ イ composite ト foot line field material の is beg を 検 う が necessary raw じ た. Youdaoplaceholder2 ため ため when the year (2020) is め, the achievements of the previous year are <s:1> tied to め. The publication table of achievements (paper submission) is に parallel to った て. The following <s:1> practical experience を line った. ま ず, at the beginning of year (year 2018) に build し た anti 応 シ ス テ ム を with い て, ACP ナ ノ composite particle を し た し the full field of material を cropping た. The foot field material と て て て た, the three-dimensional connected porous structure を contains する biodegradable コラ <s:1> ゲ ゲ ゲ ゲ を particles を are used for を た. ま た, comparison, like と seaborne し て representatives, research ら の 従 to の anti 応 シ ス テ ム を with い て low crystalline ア パ タ イ ト composite を し た し the full field of material を cropping た. Not 処 の sufficient material field, な ら び に ACP あ る い は ア パ タ イ ト composite を し た sufficient material field is の surface composition, structural を walkthrough electronic 顕 micro mirror, エ ネ ル ギ ー dispersible X-ray spectrum analysis device, X-ray inflexion device な ど を with い て confirm し た, ラ ッ ト skull owe loss モ デ ル に embedment し た. Embedded parts の newborn bone mass, bone な ど を X-ray CT イ メ ー ジ ン グ, histological evaluation 価 な ど に よ り review 価 し た results, not 処 の sufficient material field お よ composite び ACP sufficient material field に し, seaborne ア パ タ イ composite ト sufficient material field に お い て, embedded parts の bone regeneration が intentionally に promote さ れ る こ と が Ming ら か と な っ た. This モ デ ル に お い て, ACP ナ ノ composite particle の が sufficient material can の bone regeneration に and え る unseen fruit は recognize め ら れ な か っ た.

项目成果

Functionalization of 3D collagen sponges with amorphous calcium phosphate nanoparticles for bone tissue engineering

用于骨组织工程的具有无定形磷酸钙纳米颗粒的 3D 胶原海绵的功能化

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Santhakumar;A. Oyane;M. Nakamura;K. Koga;S. Miyata;K. Muratsubaki;H. Miyaji;吉野友都,宮治裕史,Santhakumar Syama,中村 真紀,大矢根 綾子;Santhakumar Syama,大矢根 綾子,中村 真紀,古賀 健司,宮田さほり,吉野友都,村椿光,宮治裕史
• 通讯作者: Santhakumar Syama,大矢根 綾子,中村 真紀,古賀 健司,宮田さほり,吉野友都,村椿光,宮治裕史

In situ precipitation of amorphous calcium phosphate nanoparticles within 3D porous collagen sponges for bone tissue engineering

• DOI: 10.1016/j.msec.2020.111194
• 发表时间: 2020-11-01
• 期刊: MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS
• 影响因子: 7.9
• 作者: Santhakumar, Syama;Oyane, Ayako;Miyaji, Hirofumi
• 通讯作者: Miyaji, Hirofumi

In situ fabrication of amorphous calcium phosphate nanoparticles within 3D collagen sponges for bone tissue engineering

用于骨组织工程的 3D 胶原海绵内原位制造无定形磷酸钙纳米颗粒

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Santhakumar;A. Oyane;M. Nakamura;K. Koga;S. Miyata;K. Muratsubaki;H. Miyaji;吉野友都,宮治裕史,Santhakumar Syama,中村 真紀,大矢根 綾子;Santhakumar Syama,大矢根 綾子,中村 真紀,古賀 健司,宮田さほり,吉野友都,村椿光,宮治裕史;Santhakumar Syama,大矢根 綾子,中村 真紀,古賀 健司,宮田さほり,村椿光,宮治裕史
• 通讯作者: Santhakumar Syama,大矢根 綾子,中村 真紀,古賀 健司,宮田さほり,村椿光,宮治裕史

アパタイト成膜スキャフォールドの骨新生効果

磷灰石成膜支架的骨再生作用

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Santhakumar;A. Oyane;M. Nakamura;K. Koga;S. Miyata;K. Muratsubaki;H. Miyaji;吉野友都,宮治裕史,Santhakumar Syama,中村 真紀,大矢根 綾子
• 通讯作者: 吉野友都,宮治裕史,Santhakumar Syama,中村 真紀,大矢根 綾子

大矢根の研究

欧亚恩的研究