生体適合システム学

概要

生体適合システム学は、生体とバイオマテリアルを探求し、両者の相互作用・適合性を集約・解析・体系化します。これまで個々の分野で研究されてきた学問を融合して、全身への影響まで反映した高度な生体埋込型・装着型デバイスの開発を推進する新しい学問領域です。このため教室内外で多くの異分野融合研究が活発に行われており、境界領域でしか見いだせない新知見を発見して、世界に発信しています。

 

研究テーマ

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1.生体埋込型・装着型デバイス開発基盤の創出
JST OPERA「生理学的データ統合システムの構築による生体埋込型・装着型デバイス開発基盤の創出」や「サイボーグプロジェクト」(図)を本学の医・工・繊維学部、さらに他大学や企業と連携して進めており、医療機器の未来を創造します。

2.高機能高耐久型人工関節・脊椎椎体スペーサーの開発
文科省「革新的無機結晶材料技術の産業実装による信州型地域イノベーション・エコシステム」プロジェクト等を通じて、生体内で長期使用可能な人工関節や脊椎椎体スペーサー(図)の開発と安全性評価を行っています。

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3.ナノマテリアルの医療応用
信州大学発のナノカーボンを応用した人工関節やドラッグデリバリーシステムなどの実用化を目指しています。この目的のために、ナノマテリアルの細胞・組織との反応や体内動態を解明し、安全性評価の標準化を目指します。

4.脳神経回路の形成と機能制御の分子基盤の解明
高次脳機能を担う脳神経回路の形成と機能制御の分子メカニズムを明らかにし、これらの機能破綻に起因する精神・神経疾患の新しい治療法、予防法を開発しています。これらの神経細胞の細胞間情報伝達と機能発現の分子機構の基礎的知見を基に、その働きを制御して組織工学に役立つような細胞培養技術と生体材料の開発を目指します。

 

スタッフ

教授

齋藤直人、西村直之

准教授

羽二生久夫、植村 健(併任)

その他

2名

学生数

博士課程学生数

D2: 2名、D1: 2名

研究室の所在及び連絡先

松本キャンパス 旭総合研究棟7階702室
Tel: 0263-37-3552 / Fax: 0263-37-3549
E-mail: saitoko(at)shinshu-u.ac.jp

主要な成果/Major Publications

  1. Yoshida K, Okamoto M, Sasaki J, Kuroda C, Ishida H, Ueda K, Okano S, Ideta H, Kamanaka T, Sobajima A, Takizawa T, Kito M, Aoki K, Uemura T, Haniu H, Kato H, Saito N. Clinical outcome of osteosarcoma and its correlation with programmed death-ligand 1 and T cell activation markers. Oncotargets Ther. 2019; 12: 2513-2518.
  2. Yamagata A, Goto-Ito S, Sato Y, Shiroshima T, Maeda A, Watanabe M, Saitoh T, Maenaka K, Terada T, Yoshida T, Uemura T, Fukai S. Nat. Commun. 2018; 9:3964. Structural insights into modulation and selectivity of transsynaptic neurexin–LRRTM interaction.
  3. Takizawa T, Nakayama N, Haniu H, Aoki K, Okamoto M, Nomura H, Tanaka M, Sobajima A, Yoshida K, Kamanaka T, Ajima K, Oishi A, Kuroda C, Ishida H, Okano S, Kobayashi S, Kato H, Saito N. Titanium fiber plates for bone tissue repair. Adv Mater. 2018; 30: 1703608.
  4. Uemura T, Shiroshima T, Maeda A, Yasumura M, Shimada T, Fukata Y, Fukata M, Yoshida T. In situ screening for postsynaptic cell adhesion molecules during synapse formation. J Biochem. 2017; 162: 295-302.
  5. Tanaka M, Sato Y, Haniu H, Nomura H, Kobayashi S, Takanashi S, Okamoto M, Takizawa T, Aoki K, Usui Y, Oishi A, Kato H, Saito N. A three-dimensional block structure consisting exclusively of carbon nanotubes serving as bone regeneration scaffold and as bone defect filler. PLoS One. 2017; 12: e0172601.
  6. Kuroda C, Haniu H, Ajima K, Tanaka M, Sobajima A, Ishida H, Tsukahara T, Matsuda Y, Aoki K, Kato H, Saito N. The dispersion state of tangled multi-walled carbon nanotubes affects their cytotoxicity. Nanomaterials 2016; 6: 219.
  7. Nomura H, Takanashi S, Tanaka M, Haniu H, Aoki K, Okamoto M, Kobayashi S, Takizawa T, Usui Y, Oishi A, Kato H, Saito N. Specific biological responses of the synovial membrane to carbon nanotubes. Sci Rep. 2015; 5: 14314
  8. Saito N, Haniu H, Usui Y, Aoki K, Hara K, Takanashi S, Shimizu M, Narita N, Okamoto M, Kobayashi S, Nomura H, Kato H, Nishimura N, Taruta S, Endo M. Safe clinical use of carbon nanotubes as innovative biomaterials. Chem Rev. 2014; 114: 6040-79.
  9. Haniu H, Saito N, Matsuda Y, Tsukahara T, Maruyama K, Usui Y, Aoki K, Takanashi S, Kobayashi S, Nomura H, Okamoto M, Shimizu M, Kato H. Culture medium type affects endocytosis of multi-walled carbon nanotubes in BEAS-2B cells and subsequent biological response. Toxicol In Vitro. 2013; 27: 1679-85.
  10. Shimizu M, Kobayashi Y, Mizoguchi T, Nakamura H, Kawahara I, Narita N, Usui Y, Aoki K, Hara K, Haniu H, Ogihara N, Ishigaki N, Nakamura K, Kato H, Kawakubo M, Dohi Y, Taruta S, Kim YA, Endo M, Ozawa H, Udagawa N, Takahashi N, Saito N. Carbon nanotubes induce bone calcification by bidirectional interaction with osteoblasts. Adv Mater. 2012; 24: 2176-85.

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