田中・生駒研究室

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無機材料と有機材料の複合的利用による医用材料の創出




テクノロジーが創るバイオマテリアル

■3Dプリンタによるテーラーメイド生体材料の作製

3Dプリンタによって人工骨(バイオセラミックス)の原料粉末を自由な形状に加工できます。
患者さんひとりひとりに最適化した形状のテーラーメイド人工骨の開発を行っています。
複雑な形状・機能化に向けた薬剤を内包した造形物も作製可能です。

自己組織化現象(分子レベルの不思議な構造)
■本当の骨や骨軟骨を再生

人獣共通ウィルスのない安全な魚類由来コラーゲンとアパタイトを用いて、骨や骨軟骨を再現できる人工材料の開発をしています。

自己組織化現象(分子レベルの不思議な構造)

自然から学ぶ(生命機能プロセス)

■生体線維が織りなす材料

私たちの目(角膜実質)と魚のウロコはどちらもコラーゲン繊維を主成分としており、その構造がほとんど同じです
。 魚のウロコを調べ、角膜を再生する材料を創ります。また、皮膚や粘膜の代わりになる強い膜も開発しています。

自然から学ぶ(生命機能プロセス)

■細胞を操作する材料設計

体内に入れた生体材料は宿主の細胞外基質・細胞と相互作用します。
材料表面の物理化学的特性や生化学的特性を精密に制御することで、抗血栓材料や細胞分化を誘導する材料を開発しています。

免疫を制御する材料

ナノメディスン(複合材料から難治疾患治療へ)

■診断+治療を同時に実現するセラノスティック材料

複数の(希土類)金属イオンを含有したナノ材料を、抗がん治療に応用します。
例えば、外部刺激に応答して抗腫瘍効果を発揮するイオンと蛍光特性を有するイオンを含有したナノ粒子を作ることで、診断と治療を同時に行うナノメディシンとして活用できます。

ナノメディスン(複合材料から難治士官治療へ)
■目的の細胞(組織)に対する薬剤送達

生体適合性材料で作製したナノカプセルで、生体に不安定な薬剤を覆った薬剤送達システムを構築します。
目的の細胞環境(例えばがんであれば低pH)でカプセルが分解するように設計することで狙った細胞に、狙ったタイミングで薬剤を作用させることができます。

ナノメディスン(複合材料から難治士官治療へ)

バイオテクノロジー・計算科学との融合(新技術の創出)

■シミュレーションを用いた材料設計

計算科学・シミュレーションを用いて、目的とする機能をもつ材料設計や実験データの解析にも取り組んでいます。
特にバイオテクノロジーとの融合により、材料側からだけではなく、生体側からの現象を理解し、新規材料の創成にフィードバックします。

経皮・経粘膜で薬物を九州させる
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