(1)絹タンパク質を利用した医療用素材の開発

(1)絹タンパク質を利用した医療用素材の開発

課題番号2009014003
研究機関名農業生物資源研究所
研究期間2006-2010
年度2009
大課題2)シルクテクノロジーによる生活・医療素材の開発
中課題(1)絹タンパク質を利用した医療用素材の開発
小課題(1)絹タンパク質を利用した医療用素材の開発
大項目第2 国民に対して提供するサービスその他の業務の質の向上に関する目標を達成するためとるべき措置
中項目1.試験及び研究並びに調査
摘要1.軟骨再生材料としてのシルクフィブロインスポンジの作製技術に関しては、再現性の高い作製技術の確立のために、昨年度の理論的な取り扱いから過冷却解放後の凍結温度が多孔質径に影響を与えることの推定から、今年度、過冷却解放温度の制御を試み、現在のシステムにおいて2℃の範囲で制御が可能であることを確認した。2.軟骨再生材料開発では、薄膜と多孔質層を有するシルクフィブロインスポンジの作製に成功し、このスポンジを用いる軟骨再生の新しい治療システムの構築を検討したところ、ウサギ膝蓋骨軟骨全面を削除した疑似臨床モデルに対し良好な軟骨が再生していることが観察でき、従来の人工関節置換治療に代替しうる新しい治療システムとして有望であることが分かった(京都大学との共同研究)。3.セリシンゲルフィルムの薬剤徐放性能の検討において、アルブミンを高分子薬剤のモデルとした場合、昨年度の低分子薬剤モデルのローダミンの徐放に対し徐放速度が大きく異なることを見出し、薬剤徐放担体としての設計指針の知見を得た。4.新しい医療素材の開発において、ホーネットシルクゲルフィルムの機械的物性の向上を試み、試料の一軸延伸処理が可能であることを見出し、一軸延伸処理により変形に伴う分子鎖の配向を確認し、さらに従来のタンパク質フィルムを超える引っ張り弾性率(5.5GPa)と破断強度(170MPa)を達成した。5.クモ糸の特性解明では、今年度考案した単繊維包摂プレート法により、営巣したクモ糸の単繊維の透過顕微赤外分光マッピング測定を実施したところ、縦糸と横糸において大きな化学組成の相違があることが明らかとなった。6.肝細胞培養担体の開発においては、ラクトース修飾フィブロイン担体中ではコラーゲン担体に比較して、より長期間の肝細胞スフェロイドの生存とアルブミン産生能の維持が確認され、ラクトース修飾フィブロイン担体が肝細胞の長期間の維持・機能発現に優れていることが示された。7.免疫診断材料等への利用の展開を目指した一本鎖抗体(モデル抗体)を融合したシルク(アフィニティシルク)の開発では、一本鎖抗体遺伝子をフィブロインL鎖とH鎖タンパク質に融合した組換えフィブロインを産生する組換えカイコのそれぞれ8系統と2系統の作出に成功した。
研究分担(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
(独)農業生物資源研究所,昆虫科学研究領域,絹タンパク素材開発ユニット
協力分担関係片倉工業株式会社生物科学研究所
国立大学法人大阪大学生物工学国際交流センター
独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
国立大学法人京都大学
国立大学法人室蘭工業大学
日立化成工業株式会社研究開発本部先端材料開発研究所
学校法人聖マリアンナ医科大学
予算区分技会交付金研究 イノベーション創出事業 新たな農林水産政策を推進する実用技術開発事業 委託・バイテク先端技術[アグリゲノム] 技会・その他 文科省[科研費] その他
業績(1)スズメバチのシルクの階層構造制御とキャラクタリゼーション
(2)RGDS発現フィブロイン基質に対する軟骨細胞の接着性
(3)固体NMR でタンパク質材料の高強度化の鍵を解く
(4)ハチが作る有用物質の固体NMR構造解析 09-1
(5)スズメバチのシルクの延伸配向挙動に関する固体NMR解析
(6)微生物産生ポリエステルおよびセルロースアセテートから作製したナノファイバー単繊維の物性解析
(7)多孔質シルク形成体の作製と誘電特性
(8)Fabrication and characterization of silk based resin as a novel bio‐based material
(9)Fabrication and characterization of various silk proteins materials
(10)スズメバチのシルクから作成したフィルムの延伸
(11)ホーネットシルクフィルムの延伸過程における構造と物性の変化
(12)Mechanical properties of regenerated Bombyx mori silk fibers and recombinant silk fibers produced by transgenic silkworms
(13)シルクフィブロインスポンジ内で培養した軟骨細胞の遺伝子発現
(14)Structure and expression of the silk adhesive protein Ser2 in Bombyx mori
(15)SPring-8を利用した遺伝子組換えシルク単繊維の構造解析
(16)マイクロビーム光による種々シルク単繊維内の局所構造解析
(17)セリシン蚕由来高分子セリシンの脂質乳化能
(18)ラクトース修飾絹フィブロインのスポンジ基材で培養したヒト肝癌由来細胞株FLC-4のスフェロイド形成と機能発現
(19)ラクトース修飾絹フィブロインおよびコラーゲンのスポンジ基材で培養したヒト肝癌細胞株FLC-4細胞における機能発現
(20)フィブロイン表面上での軟骨細胞の凝集挙動の観察と定量評価
(21)Identification of Ser2 proteins as major sericin components in the non-cocoon silk of Bombyx mori
(22)Design and fabrication of biosensor device by use of receptor proteins
(23)Study on molecular structure and hydration mechanism of Domyoji-ko starch by IR and NIR hetero 2D analysis
(24)Evaluation of calcium phosphate-coated silk fabric produced by sol-gel processing as a wound cover material
(25)Drawing-induced changes in morphology and mechanical properties of hornet silk gel films
(26)Tribological maturation of regenerated cartilage was inhibited by using chondrocyte aggregates
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030093723
収録データベース研究課題データベース

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