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Research News

再生医療へ向けた高強度の医用材料

水中に入れても膨張も形崩れもしないハイドロゲルを世界で初めて開発

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工学系研究科・工学部
2014/03/04

近年、再生医療への関心が高まる中、医用材料としてのハイドロゲルに注目が集まっています。日常生活で目にするハイドロゲルは豆腐・寒天・煮こごり等の食べ物が主ですが、コンタクトレンズやオムツなど、医療や衛生分野で用いられているものも多くあります。ハイドロゲルは、高い含水率(~ 90%)を有し、生体軟組織に類似した組成を持つことから、生体に優しい医用材料の有力な候補として挙げられています。しかしながら、生体内では、ハイドロゲルは体内の水分を吸収し、膨張(膨潤)してしまうために、元の形状を維持できないばかりか、その力学特性も大きく損なわれてしまうという問題がありました。

© 酒井崇匡 従来のハイドロゲルと新しく開発した“非膨潤”ハイドロゲルの生体環境下における形状変化の様子。従来のハイドロゲル(上段)は生体内で水分を吸収し膨張するが、“非膨潤非膨潤ハイドロゲル(下段)は水分を吸収する前の初期の形状を生体内でも維持した。

今回、東京大学大学院工学系研究科バイオエンジニアリング専攻 酒井・鄭研究室の酒井崇匡助教らは、生体環境下で収縮する特殊な高分子を、任意の割合でハイドロゲルに導入することで、水分を吸収して膨張しようとするハイドロゲルの変形を制御することに世界で初めて成功しました。

このハイドロゲルは、特殊な高分子を含む二種類の水溶液を混ぜるだけで誰でも簡単に作製することができ、生体内においても膨張することなく水分を吸収する前の初期の形状を維持し、かつ高い強度を有することから、人工軟骨や人工椎間板としての応用や、再生医療/組織工学における細胞(iPS細胞やSTAP細胞など)の足場素材として利用されると期待されます。

プレスリリース

論文情報

Hiroyuki Kamata, Yuki Akagi, Yuko Kayasuga-Kariya, Ung-il Chung, Takamasa Sakai,
““Nonswellable” Hydrogel Without Mechanical Hysteresis”,
Science, Vol. 343 no. 6173 pp. 873-875, doi: 10.1126/science.1247811.
論文へのリンク

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大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻

大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻 鄭研究室

大学院工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻 鄭研究室 Tetra Network Lab

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