平成12年度未来開拓学術研究推進事業研究成果報告書概要



1.研究機関名 東京女子医科大学
 
2.研究領域 複合
 
3.研究分野 再生医工学
 
4.研究期間 平成8年度〜平成12年度
 
5.研究プロジェクト番号 96I00201
 
6.研究プロジェクト名 組織構築のためのバイオマテリアル

7.プロジェクト・リーダー
プロジェクト・リーダー名 フリガナ 所属部局名 職名
岡野 光夫 オカノ テルオ 医学部 教授

8.コア・メンバー

コア・メンバー名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
片岡 一則 カタオカ カズノリ 東京大学大学院・工学系研究科 教授
青柳 隆夫 アオヤギ タカオ 東京女子医科大学・医学部 講師
菊池 明彦 キクチ アキヒコ 東京女子医科大学・医学部 助手

9.研究協力者

研究協力者名 フリガナ 所属研究機関名・所属部局名 職名
林 利彦 ハヤシ トシヒコ 東京大学大学院・総合文化研究科 教授
高坂 新一 コウサカ シンイチ 国立精神・神経センター・研究科 部長
寺崎 哲也 テラサキ テツヤ 東北大学大学院・薬学研究科 教授

10.研究成果の概要

本年度は、低温処理により培養細胞の脱着を加速化する培養基材の開発を推進するとともに、これまでに作製法を確立した温度応答性培養基材を用いて種々の培養細胞を非侵襲的脱着・回収して組織を構築する、細胞シート工学を用いた組織構築に関する研究を展開した。市販の培養皿に温度応答性ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PIPAAm)を修飾した表面と、0.4μmの孔を多数有する膜表面に修飾した場合とで細胞の脱着速度を比較し、通常の培養皿では75分以上かかる4.2cm2の培養面積の細胞を30分以内に自発的に脱着させられる表面の開発に成功した。これは細胞の低温での機能低下を最小限にしうる機材として有効である。PIPAAmのパターン修飾培養皿を作製すると選択的な細胞接着・脱着制御と異なる細胞の共培養が可能になった。この表面上で内皮細胞と肝細胞、肝細胞と線維芽細胞の共培養をそれぞれ行い、内皮細胞存在下で培養した肝細胞でアルブミンが強く発現され、生体組織を模倣したより複雑な組織の基本要素を作製できるばかりでなく、細胞機能解析にも重要な表面となることを見いだした。次にPIPAAm表面から回収した血管内皮細胞シートを肝細胞のコンフレント培養層に積層化すると、40日以上の長期にわたりアルブミン産生能を維持できることを示した。以上のように、細胞シート工学を用いて初めて安定で高機能を維持した共培養系を実現できることを示した。さらに、PIPAAm表面で作製した培養表皮はディスパーゼ処理なしで細胞−細胞間の接着、細胞外マトリックスを保持して脱着・回収できることからこれまでの培養表皮移植で問題となる感染の影響をきわめて低減できる可能性をもっている。さらに自律拍動する心筋細胞シートが回収でき、この心筋細胞シートは重層化すると両層が電気的に連結して機能することも見いだした。これらの技術は、新しい組織工学と再生医学の道を開くものとしてきわめて重要であると確信している。

11.キーワード

(1)ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)、(2)温度応答性培養皿、(3)細胞シート工学
(4)パターン共培養、(5)重層化、(6)肝組織様構造
(7)心筋細胞シート、(8)培養表皮移植

12.研究発表(印刷中も含む)

[雑誌論文]
著者名 論文標題
T. Shibanuma, T. Okano et al. Thermosensitive phase-separation behavior of poly(acrylic acid)-graft-poly(N, N-demethylacrylamide)aqueous solution
雑誌名 発行年 ページ
Macromolecules 33 2000 444-450

著者名 論文標題
O. H. Kwon, T. Okano et al. Rapid Cell Sheet Detachement from PIPAAm-Grafted Porous Cell Culture Membranes
雑誌名 発行年 ページ
J. Control. Rel 64 2000 143-153

著者名 論文標題
阿部一彦・笠貫 宏・菊池明彦・岡野光夫 PHEMA-PSt-PHEMA ABA 型ブロック共重合体表面に対するシアル酸除去リンパ球の超微形態学的評価
雑誌名 発行年 ページ
人工臓器 29(1) 2000 217-224

著者名 論文標題
J. E. Chung, M. Yokoyama and T. Okano Inner Core Segment Design for Drug Delivery Control of Thermo-Responsive Polymeric Micells
雑誌名 発行年 ページ
J. Control. Rel. 62 2000 115-127

著者名 論文標題
K. Uchida, T. Okano et al. Temparature-dependentmodulation of blood platelet movement and morphology on poly(N-isopropylacrylamide)-grafted surfaces
雑誌名 発行年 ページ
Biomaterials 21 2000 923-929

著者名 論文標題
M. Yamato, T. Okano et al. Release of absorbed fibrnectin from temperature-responsive culture surfaces requires cellular activity
雑誌名 発行年 ページ
Biomaterials 21(10) 2000 981-986

著者名 論文標題
小林 純 岡野光夫 他 カチオン性温度応答性表面による酸性生理活性物質の分離
雑誌名 発行年 ページ
医工学治療 12(1) 2000 670-676

著者名 論文標題
K. Uchida, T. Okano et al. Temperature-sensitive poly(N-isopropylacrylamide)-grafted surfaces modulate blood platelet interactions
雑誌名 発行年 ページ
Macromol. Rapid Commun. 21 2000 169-173

著者名 論文標題
K. Yamamoto. T. Okano et al. Temperature-responsive chromatographic separation of Bisphenol with water as a sole mobile phase
雑誌名 発行年 ページ
Enviromental Sciences 7(1) 2000 47-56

著者名 論文標題
K. Uchida, T. Okano et al. Two different types of nonthrombogenic surfaces:PEG suppresses platelet adhesion ATP-independently but HEMA-St block copolymer requires ATP consumption of platelets to prevent adhesion
雑誌名 発行年 ページ
J. Biomed. Mater. Res. 50 2000 585-590

著者名 論文標題
A. Kushida, T. Okano et al. Temperature-responsive culture dishes allow non-enzymatic harvest of differentiated Madin-Darby canine kidney (MDCK) cell sheets
雑誌名 発行年 ページ
J. Biomed. Master. Res. 51 2000 216-223

著者名 論文標題
M. Kurisawa, M. Yokoyama and T. Okano Transfection efficiency increases by incorporating hydrophobic monomer units into polymeric gene carriers
雑誌名 発行年 ページ
J. Control. Rel. 68 2000 1-8

著者名 論文標題
K. Yamamoto, T. Okano et al. Preparation of packing materials for temperature-responsive chromatography. Modification of silica surface with poly(N-isopropylacrylamide)
雑誌名 発行年 ページ
Chromatography 21(3) 2000 209-215

著者名 論文標題
M. Hirose, T. Okano et al. Creation of designed shape cell sheets that are nonivasively harvested and moved onto another surface
雑誌名 発行年 ページ
Biomacromolecules 1 2000 377-381

著者名 論文標題
H. Kanazawa, T. Okano et al. Temperature-responsive chromatographic separation of amino acid phenylthionydantoins using aqueous media as the mobile phase
雑誌名 発行年 ページ
Analytical Chemistry 72(24) 2000 5961-5966

著者名 論文標題
M. Ebara, T. Aoyagi, K. Sakai and T. Okano Introducing reactive carboxyl side chains retains phase transition temperature sensitivity in N-isopropylacrylamide copolymer gels
雑誌名 発行年 ページ
Macromolecules 33 2000 8312-8316

著者名 論文標題
M. Kurisawa, M. Yokoyama and T. Okano Gene experssion control by temperature with thermo-responsive polymeric gene carriers
雑誌名 発行年 ページ
J. Contorol. Rel. 69 2000 127-137

著者名 論文標題
O. H. Kwon, A. Kikuchi, M. Yamato and T. Okano Acceleration of cell sheet reccovery for tissue engineering
雑誌名 発行年 ページ
Transaction of the Materials Research Society of Japan 25(4) 2000 899-902

著者名 論文標題
A. Kushida, T. Okano et al. Non-enzymatic harvest of renal epithelial cell sheets using temperature-responsive culture dishes
雑誌名 発行年 ページ
Transaction of the Materials Research Society of Japan 25(4) 2000 903-906

著者名 論文標題
荏原充宏・青柳隆夫 酒井清孝・岡野光夫 新規温度応答性ハイドロゲルの薬物制御放出デバイスへの展開
雑誌名 発行年 ページ
医工学治療 12(4) 2000 877-884

著者名 論文標題
M. Hirose, T. Okano et al. Temperature-Responsive Surface for Novel Co-Culture Systems of Hepatocytes with Endothelial Cells: 2-D Patterned and Double Layered Co-Cultures
雑誌名 発行年 ページ
Yonsei Medical Journal. 41.(6) 2000 803-813

著者名 論文標題
A. Kushida, M. Yamato, A. Kikuchi and T. Okano Two-dimensional manipulation of differentiated Madin-Darby canine kidney(MDCK) cell sheets : the noninvasived harvest from temperature-responsive culture dishes and transfer to other surfaces
雑誌名 発行年 ページ
J. Biomed. Mater. Res 54 2001 37-46

著者名 論文標題
M. Yamato, T. Okano Novel Patterned cell co-culture utilizing thermally responsive grafted polymer surfaces
雑誌名 発行年 ページ
J. Biomed. Mater. Res. 55 2001 137-140

著者名 論文標題
大和雅之・岡野光夫 特集・生体組織を作るための新素材ム材料が支える医学のルネッサンス:細胞シート工学による肝組織の再建
雑誌名 発行年 ページ
マテリアルインテグレーション 13(2) 2000 58-64

著者名 論文標題
小堀 深・酒井清孝・横山昌幸・岡野光夫 特集・医工学治療における薬物送達制御ム刺激応答性高分子によるインテリジェント薬物送達システム
雑誌名 発行年 ページ
医工学治療 12(1) 2000 680-684

著者名 論文標題
岡野光夫 インテリジェント材料
雑誌名 発行年 ページ
インテリジェント材料 9(3) 2000 3-5

著者名 論文標題
鄭 主恩・岡野光夫 癌の標的治寮のためのキャリア設計
雑誌名 発行年 ページ
Drug Delivery System, 特集 癌治療とDDS   2000 39-48

著者名 論文標題
岡野光夫 サイボーグ材料への表面技術に思うこと:今・アクティブアドヒージョンへの理解を!
雑誌名 発行年 ページ
表面技術 51 2000 40-45

著者名 論文標題
大和雅之・串田 愛・岡野光夫 温度応答性インテリジェント培養皿による細胞の 接着・脱着制御と細胞シート工学
雑誌名 発行年 ページ
蛋白質 核酸 酸素 45(10) 2000 1776-1772

著者名 論文標題
大和雅之 細胞シート工学による三次元組織構造の再構築
雑誌名 発行年 ページ
医学の歩み 195(3) 2000 193-197

著者名 論文標題
清水達也 Cardiac tissue engineering ミ バイオマテリアルを用いた心筋組織の構築
雑誌名 発行年 ページ
医学のあゆみ 195(3) 2000 203-204

著者名 論文標題
串田 愛 透析からバイオ人工腎へ
雑誌名 発行年 ページ
医学のあゆみ 195(3) 2000 205-206

著者名 論文標題
T. Shimizu and T. Okano Biomaterials for Tissue Engineering
雑誌名 発行年 ページ
Tissue Engineering 6 58(12) 2000 851-854

著者名 論文標題
岡野光夫・大和雅之 臓器・器官再生への新しいツール-温度応答性高分子を用いた細胞接着制御と臓器構築
雑誌名 発行年 ページ
医学の歩み 195(13) 2000 1001-1003

著者名 論文標題
H. Kanazawa, Y. Matsushima and T. Okano Temperature-responsive chromatography
雑誌名 発行年 ページ
Advances in chromatography 41 2000 311-336

著者名 論文標題
大和雅之・岡野光夫 細胞シート工学による新しい組織・臓器構築
雑誌名 発行年 ページ
臨床外科 56(1) 2001 53-60

著者名 論文標題
大和雅之・岡野光夫 ティッシュ エンジニアリニング
雑誌名 発行年 ページ
未来材料 1(3) 2001 33-38

著者名 論文標題
K. Emoto, M. Iijima, Y. Nagasaki, K. Kataoka, Functionality of polymeric micelle hydrogel with organized three dimensional architecture on surfaces
雑誌名 発行年 ページ
J. Amer. Chem. Soc 122(11) 2000 2653-2654

著者名 論文標題
H. Otsuka, Y. Nagasaki, K. Kataoka Dynamic wettability study on the functionalized PEGylated layer on a polylactide surface constructed by the coating of aldehyde-ended poly(ethylene glycol)(PEG)/polylactide (PLA) block copolymer
雑誌名 発行年 ページ
Science and Technology of Advanced Materials 1(1) 2000 21-29

著者名 論文標題
H. Otsuka, Y. Nagasaki, K. Kataoka Surface characterization of functionalized polylactide (PLA) through the coating with heterobifunctional poly(ethylene glycol)(PEG)/PLA block copolymers
雑誌名 発行年 ページ
Biomacromolecules 1(1) 2000 39-48

著者名 論文標題
K. Emoto, Y. Nagasaki, K. Kataoka Core-shell structured hydrogel thin layer on surfaces by lamination of poly(ethylene glycol)-b-poly(D, L-lactide) micelle and polyallylamine
雑誌名 発行年 ページ
Langmuir 16(13) 2000 5738-5742

著者名 論文標題
H. Otsuka, K. Kataoka et al. Novel approaches for the construction of cell specific surfaces using heterobifunctional poly(ethylene glycol)(PEG)
雑誌名 発行年 ページ
J. Photopolym. Sci. Tech. 13(1) 2000 25-28

著者名 論文標題
K. Emoto, K. Kataoka et al. Preparation of non-fouling surface through the coating with core-polymerized block copolymer micelles having aldehyde-ended PEG shell
雑誌名 発行年 ページ
Colloids and Surfaces B: Biointerface 18(3-4) 2000 337-346

著者名 論文標題
Y. Akiyama, H. Otsuka, Y. Nagasaki, M. Kato, K. Kataoka Selective synthesis of heterobifuncitional poly(ethylene glycol) derivatives containing both mercapto and acetal terminals
雑誌名 発行年 ページ
Bioconjugate Chemistry 11(6) 2000 947-950

著者名 論文標題
H. Otsuka, Y. Nagasaki, Y. Sakurai, T. Okano, K. Kataoka Functionalization of polylactide (PLA) surface using end-functionalized block copolymer of a-acetal-poly(ethylene glycol)(PEG)/PLA
雑誌名 発行年 ページ
Trans. Mater. Res. Soc. Jpn 25(4) 2000 895-898

著者名 論文標題
E. Uchimura, H. Otsuka, T. Okano, Y. Sakurai, K. Kataoka Totally synthetic polymer with lectin-like function:Induction of killer cells by the copolymer of 3-acrylamidophenylboronic acd with N, N-dimethylacrylamide
雑誌名 発行年 ページ
Biotechnology and Bioengineering 72(3) 2001 307-314

著者名 論文標題
H. Otsuka, Y. Nagasaki, K. Kataoka Self-assembly of poly(ethylene glycol) (PEG) based block copolymers for biomedical applications
雑誌名 発行年 ページ
Current Opinion in Colloid & Interface Science 6 2001 3-10

著者名 論文標題
Motohiro Hirose, Toshihiko Hayashi et al. Implications for Biological Functions of Type IV Collagen Gels
雑誌名 発行年 ページ
Transactions of the Materials Research Society of Japan 25[4] 2000 907-910

著者名 論文標題
Nobuko AKUTSU, Toshihiko HAYASHI et al. Repression of fibroblast Migration into the Collagen Gel Incubated with Glucose Is Due to Glycation-mediated Cross-linking of Collagen
雑誌名 発行年 ページ
CONNECTIVE TISSUE 32 2000 267-272

著者名 論文標題
T. Kato, T. Hayashi et al. Distribution and Isoform Characterization of Type XII Collagen in Bovine Cornea
雑誌名 発行年 ページ
Opththalmic Research 32 2000 215-221

著者名 論文標題
Mizuno, K., Hayashi, T et al. The fibril structure of type V collagen triple-helical domain.
雑誌名 発行年 ページ
Micron. 32 2000 317-323

著者名 論文標題
Keiko SAKAI and Toshihiko HAYASHI Prevention of Fibrosarcoma HT 1080 Cell Detachment by Multimeric Fibronectin Formed in vitro
雑誌名 発行年 ページ
CONNECTIVE TISSUE 32 2000 27-32

著者名 論文標題
Masami Harimoto, Motohiro Hirose, Toshihiko Hayashi, and Yoriko Atomi Maintenance of a Round Cell Shape and Physiological Responsiveness to Insulin of Mature Adipocytes by Culturing in Type I Collagen Gel
雑誌名 発行年 ページ
CONNECTIVE TISSUE 32 2000 11-16

著者名 論文標題
中嶋一行、高坂新一 ミクログリアと細胞死
雑誌名 発行年 ページ
現代医療 32(9) 2000 59-64

著者名 論文標題
T. Kitazawa, K. Hosoya, T. Takahashi, Y. Sugiyama, T. Terasaki In vivo and in vitro evidence of a carrier-mediated efflux transport system for estrone-3-sulfate across the blood-cerebrospinal fluid barrier.
雑誌名 発行年 ページ
J. Pharm. Pharmacol 52 2000 281-288

著者名 論文標題
H. Asaba, K. Hosoya, H. Takanaga, S. Ohtsuki, E. Tamura and T. Terasaki Blood-brain barrier is involved in the efflux transport of a neuroactive steroid, dehydro-epiandrosterone sulfate, via organic anion transporting polypeptide 2.
雑誌名 発行年 ページ
J. Neurochem 75 2000 1907-1916

著者名 論文標題
K. Hosoya, H. Asaba, T. Terasaki Brain-to-blood efflux transport of estrone-3-sulfate at the blood-brain barrier in rats.
雑誌名 発行年 ページ
Life Sci 67 2000 2669-2711

著者名 論文標題
K. Hosoya, K. Tetsuka, K. Nagase, M. Tomi, S. Saeki, , A. Kikuchi, T. Okano and T. Terasaki Conditionally immortalized brain capillary endothelial cell lines established from a transgenic mouse harboring temperature-sensitive Simian Virus 40 large T-antigen gene.
雑誌名 発行年 ページ
AAPS Pharmsci 2 2000 article27

著者名 論文標題
T. Terasaki and K. Hosoya Conditionally immortalized cell lines as a new in vitro model for the study of barrier functions.
雑誌名 発行年 ページ
Biol. Pharm. Bull 24 2000 111-118

著者名 論文標題
細谷健一、寺崎哲也 血液網膜関門及び血液悩脊髄液関門の再構築とドラッグデリバリー研究への応用.
雑誌名 発行年 ページ
Drug Delivery System、特集号「再生医療とDDS」 16 2000 29-38

著者名 論文標題
K. Hosoya, T. Takashima, K. Tetsuka, T. Nagura, S. Ohtsuki, T. Terasaki mRNA expression and transport characterization of conditionally immortalized rat brain capillary endothelial cell lines; A new in vitro BBB model for drug targeting.
雑誌名 発行年 ページ
J. Drug Target in press 2001  

著者名 論文標題
T. Kitazawa, K. Hosoya, M. Watanabe, T. Takashima. S. Ohtsuki, T. Terasaki Characterization of the amino acid transport of new immortalized choroid plexus epithelial cell lines: A novel in vitro system for investigating transport functions at the blood-cerebrospinal fluid barrier.
雑誌名 発行年 ページ
Pharm. Res in press 2001  

著者名 論文標題
大河原久子 バイオ人工膵(島)の現状と問題点バイオマテリアルの切り拓く再生医工学の世界
雑誌名 発行年 ページ
医学のあゆみ 195(3) 2000 209

著者名 論文標題
Hisako Ohgawara Strategies for immunoisolation in islet transplantation : challenges for the twenty-first century.
雑誌名 発行年 ページ
J Hepatobiliary Pancreat Surg. 7 2000 374-379

著者名 論文標題
Shin'oka T, et al. Current Status of Tissue Engineering for Cardiovascular Structure
雑誌名 発行年 ページ
Journal of Artificial Organ 3 2000 102-106

著者名 論文標題
新岡俊治 血管と心臓弁の再生
雑誌名 発行年 ページ
BIO ClinicA 15 2000 1123-1127

著者名 論文標題
新岡俊治、今井康晴 再生医療の現場- 「再生血管の移植」
雑誌名 発行年 ページ
実験医学 18 2000 2276-2279

著者名 論文標題
新岡俊治、今井康晴 バイオ人工血管
雑誌名 発行年 ページ
医学のあゆみ 195 2000 170-174

著者名 論文標題
Shinoka T, Imai Y, Ikada Y Transplantation of a Tissue Engineered Pulmonary Artery
雑誌名 発行年 ページ
New Eng J Med 344 2001 532-33

[図書]
著者名 出版者
大和雅之, 岡野光夫 他 共立出版
書名 発行年 総ページ数
「蛋白質 核酸 酵素」 人工材料を用いた細胞のマニピュレーションー細胞シート工学の創成 2000  

著者名 出版者
T. Okano, A. Kikuchi and M. Yamato Han Rim Won Publishing Co.
書名 発行年 総ページ数
Intelligent hydrogel and new biomedical application 2000  

著者名 出版者
菊池明彦・岡野光夫 エヌティーエス
書名 発行年 総ページ数
バイオミメティックスハンドブック 2000  

著者名 出版者
M. Yamato, T. Okano et al. Elsevier Science
書名 発行年 総ページ数
Tissue Engineering for TherapeuticUse 5 2000  

著者名 出版者
林 利彦  
書名 発行年 総ページ数
癌の新しい予防法をめざす「21世紀の新素材-産業界を活性化させる傾斜機能材料-」 2000  

著者名 出版者
林 利彦  
書名 発行年 総ページ数
「コラーゲン特集」電子顕微鏡 2000  

著者名 出版者
中里浩一, 林利彦 他  
書名 発行年 総ページ数
「I型およびIV型コラーゲンゲルを用いた細胞培養」電子顕微鏡 2000  

著者名 出版者
水野一乘, 林利彦 他  
書名 発行年 総ページ数
線維性コラーゲンとその会合体の生物学的機能」電子顕微鏡 2000  

著者名 出版者
水野一乗, 今村保忠, 林 利彦 共立出版
書名 発行年 総ページ数
「細胞外マトリクス-組織工学発展への障壁」,蛋白質核酸酵素臨時増刊号『再生医学と生命科学-生殖工学・幹細胞工学・組織工学』 2000  

著者名 出版者
小出輝, 林 利彦編 愛智出版
書名 発行年 総ページ数
「細胞外マトリックス-基礎と臨床-」 2000 544

著者名 出版者
林利彦, 西山敏夫 他 愛智出版
書名 発行年 総ページ数
II細胞外マトリックスの構成物質4. コラーゲンスーパーファミリータンパク質。「細胞外マトリックス-基礎と臨床-」 2000  

著者名 出版者
林 利彦, 大和雅之 他 愛智出版
書名 発行年 総ページ数
III. 細胞外マトリックスの生物学的機能, 13. 細胞外マトリックスと細胞生物学, 「細胞外マトリックス-基礎と臨床-」 2000  

著者名 出版者
大澤圭子、高坂新一 (株)東京化学同人
書名 発行年 総ページ数
グリア細胞 基礎生化学実験法第2巻、生体試料(日本生化学会編 2000  

著者名 出版者
T. Terasaki, T. Okano and K. Hosoya et al. Elsevier Science B. V.
書名 発行年 総ページ数
Brain Barrier Function: Its Analysis and reconstitution, in Tissue Engineering for Therapeutic Use 4 2000  

著者名 出版者
大河原久子 バイオミメテイックス ハンドブック
書名 発行年 総ページ数
第2節バイオ人工膵島 .... 膵臓における膵β細胞 第7章 分泌と体内輸送系 2000  


戻る