株式会社メドジェル 商品情報・開発Blog

7月24日付の日本経済新聞（科学欄）にて
田畑教授の研究グループの成果が取り上げられました。

この実験は
心筋梗塞のモデルマウスに
遺伝子導入した幹細胞を移植したところ
心臓機能が効率よく回復したと言うものです。

高い効果を得られたとは言え
実験モデルを使った初期段階の実験ですので
治療を待つ患者さんにお届けできるのは
まだまだ先になりそうです。
申し訳ありません。

さて、今回は通常の幹細胞ではなく
カチオン化ハイドロゲルを用いて遺伝子導入をした細胞を使いました。
こちらの技術はメドジェルにあります。
近いうちにご紹介する予定です。

研究員　松井

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弊社の基盤技術の応用の可能性について幅広く紹介されている本です。
ご興味のある方は是非一度ご覧になってはいかがでしょうか。

目次をご覧ください。

Ⅰ. 細胞増殖因子とは
Ⅱ. 細胞増殖因子のDDS
Ⅲ. 創薬からみた細胞増殖因子
Ⅳ. 細胞増殖因子の各論
　　1. TGF-α
　　2. HB-EGF
　　3. PDGF
　　4. TGF-β
　　5. BMP
　　6. bFGF
　　7. HGF
　　8. VEGF/VEGF-E
　　9. Angiopoietin/Angiopoietin-related growth factor
　　10. CTGF
　　11. NGF
　　12. BDNF
　　13. GDNF
　　14. IGF-Ⅰ
　　15. G-CSF
　　16. Erithropoietin
　　17. 多血小板血漿 (platelet rich plasma: PRP)

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今回は、もうひとつの主要なハイドロゲルをご紹介します。

前回ご紹介したPI5と何が違うのか？と申しますと、
1. 原材料
2. 原材料の精製方法
3. ハイドロゲルの作製方法
が違います。

PI9は膨潤させたときにアルカリ性（塩基性）の性質を示します。
非常に大雑把に言うと、酸性のものと相互作用しやすいのです。

実際には、
電気的な力だけで薬剤と相互作用しているわけではありません。
そこで、どのハイドロゲルが最適か試して頂く必要があるのです。

さて、PI5とPI9の違いを写真で見ていただきましょう。
まずは原材料です。

左がPI9、右がPI5です。
色が少し異なります。

つぎは乾燥状態のハイドロゲルです。

やはり右がPI9、左がPI5です。
PI9のほうがフカフカしているのが分かりますでしょうか？
これはPI9のほうが空気を多く含んでいるためです。

さて、PI9を膨潤させてみましょう。

部分的に水を吸い込むので、最初の数分はこのようによれます。
PI5でも多少のよれはありますが、PI9ほどではないですね。

さて、完全に膨潤させました。

PI9はPI5に比べて吸水率が高く
泡がたくさん残ります。

PI5よりもやわらかいので、
取り扱いがちょっと面倒かもしれません。
でも、取り扱いの最中に破れる事はありません。

引っ張っても大丈夫。

次はハイドロゲル粒子のことをお伝えしたいと思います。

研究員　松井

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Hello.
I've noticed someone is visiting our website from outside of Japan.
If you have interested in our hydrogels or materials Dr. Tabata developed, please let us know.
We also appreciate your comments on this blog.

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本日は一番汎用性の高いPI5のご紹介です。

弊社から出荷するときはEOG滅菌されていますので
このような形になります。

保存する場合は湿度の高い場所を避け、
できればデシケーターに入れてください。

これを開けてみますと、
凍結乾燥したハイドロゲルが出てきます。

実際に使う場合には薬剤を含む溶液を加えます。
加えて10分後ですと、すこし縮んだ状態ですね。
一番外側だけ透明なのが分かりますでしょうか？

（薬剤溶液にはBSAなどのキャリアタンパクを入れないで下さい。
純水、あるいはPBSなどに溶かすのが望ましいです。）

この後、蒸発しないように密閉容器に入れて
37℃で3時間、あるいは4℃で一晩静置してください。

ここに示したのは、2日ほどおいて
完全に膨潤させたものです。
実際には凍結乾燥時に入った泡が残っている場合が多いです。

どうしても泡が気になる！！という方は
長めに膨潤していただく、
あるいはマメにつついて泡を出すという方法があります。

実際のところ完全に膨潤していなくても
薬剤は入っていますし
除放するのに問題ありません。

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最近雨が続きますね。
ここ彩都でも連日の雨です。
はやく梅雨が明けるといいんですが。

研究員　松井

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弊社の技術は、京都大学再生医科学研究所の田畑先生の成果です。

そこで、田畑先生のところで研究されたことのあるタンパク質をご紹介したいと思います。
ここに上げたのはたくさんの研究成果の一部です。
参考文献に関しては順次こちらのブログでも紹介していく予定ですが
もしもっと知りたい！！という方は
こちらで（京都大学再生医科学研究所生体材料学分野）原著論文をチェックしてくださいね。

もっと簡単に技術を知りたい！という方には日本語の総説をご紹介する予定です。
もう少しお待ちください。 　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　研究員　松井

[bFGF]

Yasuhiko Tabata and Yoshito Ikada
Vascularization effect of basic fibroblast growth factor released from gelatin hydrogels with different biodegradabilities.
Biomaterials, 20, 2169-2175 (1999)
etc....

[TGF-beta1]

Liu Hong, Yasuhiko Tabata, Susumu Miyamoto, Masaya Yamamoto, Keisuke Yamada, Nobuo Hashimoto, and Yoshito Ikada
Bone regeneration at rabbit skull defects treated with transforming growth factor-β1 incorporated into hydrogels with different levels of biodegradability.
J. Neurosurgery, 92, 315-325 (2000)
etc...

[ＨＧＦ]

Makoto Ozeki and Yasuhiko Tabata
In vivo promoted growth of mice hair follicles by the controlled release of growth factors.
Biomaterials, 24, 2387-2394 (2003)

[PDGF-BB]

Akishige Hokugo, Makoto Ozeki, Osamu Kawakami, Keisuke Sugimoto, Kozo Mushimoto,
Shosuke Morita, and Yasuhiko Tabata
Augmented bone regeneration activity of platelet-rich plasma by biodegradable gelatin hydrogel.
Tissue Engineering, 11(7/8), 1224-1233 (2005)

[BMP-2]

Masaya Yamamoto, Yoshitake Takahashi, and Yasuhiko Tabata
Controlled release by biodegradable hydrogels enhances the ectopic bone formation of bone morphogenetic protein. Biomaterials, 24, 4375-4383 (2003)
etc...

[CTNF]

Takashi Nishida, Satoshi Kubota, Shunji Kojima, Takuo Kuboki, Kyouji Nakao, Toshihiro Kushibiki, Yasuhiko Tabata, and Masahara Takigawa
Regeneration of defects in articular cartilage in rat knee joints by CCN2 (Connective tissue growth factor)
J. Bone Miner. Res., 19(8), 1308-1319 (2004)

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今回はゼラチンの利点を挙げたいと思います。

既存のDDS素材では
熱・有機溶媒・超音波処理によって
薬剤と担体（DDS素材）を結び付けていました。

しかし、
この方法では薬剤に対するダメージが大きくなります。
特にタンパク質の薬剤は熱に弱いので、この方法には不向きです。

そこで、薬剤を包み込む方式のDDS素材が開発されました。
花火みたいに火薬（薬剤）を紙（DDS素材）で包み込むのです。
この方法ですと、薬剤活性は損なわれません。

しかし、
この方法は薬剤の放出速度のコントロールが難しく
一度DDS素材が分解されると、一気に薬剤が出てしまいます。

そこでゼラチンです。

ゼラチンで作ったハイドロゲルは、
薬剤を分子間相互作用のみで引き付けます。
ハイドロゲルと薬剤を混ぜておくだけでよいのです。
磁石のプラスとマイナスがくっつくようなイメージですかね。

混ぜておくだけですから、薬剤の活性を損なうことはありません。
また、ハイドロゲルが分解されると同時に薬剤の放出が起こります。
体内ではハイドロゲルは徐々に分解されていくので
持続的な徐放が実現できるのです。

さて、ゼラチンの欠点ですが…
分子間相互作用ですから、薬剤（タンパク質）との相性があります。
また、これはDDS素材全般にいえるのですが
ハイドロゲルの分解速度に個体差があります。

弊社では、性質の異なるハイドロゲルをいくつかご用意しました。
…揃えていますが、
主要2製品でほとんどの薬剤（タンパク質）がカバーできるようです。

分解速度に関してですが
ゼラチンは比較的コントロールしやすい部類に入るようです。
よく使われるのは2週間分解のハイドロゲルですね。

もし、お手持ちの商品と相性を試したいという場合には
サンプルをお出し出来ます。
info@medgel.jpまでお問い合わせください。

　　　　　　　　　　　　　　　研究員　松井

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弊社では、主にゼラチンを原材料としてハイドロゲルを作製しています。
それ以外にも、別の材料を用いて遺伝子導入のための試薬開発も行っています。
ここでは、その話をしていきます。

世の中では、多くのメーカーが様々な商品を上市し、市場を優位に押さえている
商品もあるようですが、未だ万能というわけにはいきません。
そのような状況を変えられるよう、in vitro でも、in vivo でも効果の高い商品の
開発を目指しています。

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