循環器疾患の撲滅を目指し、医工学的・再生医学的手法を駆使した新たな先進的医工学領域の提言と、治療法・医療デバイスの開拓を進めている。近年、特に生体組織を材料とした人工血管や人工弁等の従来型外科的デバイスの開発を進めている。脱細胞異種血管に自己組織誘導型機能を搭載することで、世界初の内径2mm長さ30cmという小口径人工血管の大動物実験開存に成功し、現在臨床化に向けて最終の長期成績の評価を進めている。また、合成材料製の人工血管や人工機械弁など、全て海外製品で占められている我が国の医療機器事情を改善させるべく、新たな工学的技術の搭載による新医療機器の開発を進めている。工学系研究者を中心に構成されている部でありながら、センター内外の臨床医・基礎医・獣医・生化学系研究者の参画を得て、機能性材料化学と細胞・組織制御技術との融合に基づいて、循環器系疾患に対する新たな戦略開発に焦点をあて、新たな治療システムの創出をとおして若手研究者の育成にも注力する。本年度の主な具体的内容を以下に示す。

• 内皮誘導型内腔を有する脱細胞小口径血管により2mm30cmというロングバイパスにの大動物実験をすすめ１年の開存性と自己組織置換例を確認するに至った。
• 新たなMRI造影剤システムを開発し、これまで撮像が困難であった脳毛細血管の詳細撮像に成功した。
• ハイドロゲルを心筋梗塞部位にインジェクトする新たな心筋梗塞治療法の確立をすすめ小動物実験におけるＰＯＣを明らかとした。
• 難治性巨大脳動脈瘤の治療を目的に、血管内治療機器としてカバードステントを開発し、医師主導治験にて3例の患者の治療に成功。
• 生体内組織形成術を利用した自己組織体（バイオチューブ、バイオシート）の臨床研究を透析外科で実施中。

1. Li LQ, Mahara A, Tong ZX, Levenson EA, McGann CL, Jia XQ, Yamaoka T, Kiick KL. Recombinant Resilin-Based Bioelastomers for Regenerative Medicine Applications. Advanced Healthcare Materials. 5, 266-275, 2016.
2. Asai D, Murata M, Toita R, Kawano T, Nakashima H, Kang JH. Role of amino acid residues surrounding the phosphorylation site in peptide substrates of G protein-coupled receptor kinase 2 (GRK2). Amino Acids. 48, 2875-2880, 2016.
3. Toita R, Kawano T, Murata M, Kang JH. Anti-obesity and anti-inflammatory effects of macrophage-targeted interleukin-10-conjugated liposomes in obese mice. Biomaterials. 110, 81-88, 2016.
4. Morimoto N, Jinno C, Mahara A, Sakamoto M, Kakudo N, Inoie M, Fujisato T, Suzuki S, Kusumoto K, Yamaoka T. The Alteration of the Epidermal Basement Membrane Complex of Human Nevus Tissue and Keratinocyte Attachment after High Hydrostatic Pressurization. Biomed Research International. 2016, 1320909, 2016.
5. Sumikura H, Nakayama Y, Ohnuma K, Takewa Y, Tatsumi E. Development of a stent-biovalve with round-shaped leaflets: in vitro hydrodynamic evaluation for transcatheter pulmonary valve implantation (TPVI). Journal of Artificial Organs. 19, 357-363, 2016.
6. Ishii D, Enmi J, Moriwaki T, Ishibashi-Ueda H, Kobayashi M, Iwana S, Iida H, Satow T, Takahashi JC, Kurisu K, Nakayama Y. Development of in vivo tissue-engineered microvascular grafts with an ultra small diameter of 0.6 mm (MicroBiotubes): acute phase evaluation by optical coherence tomography and magnetic resonance angiography. Journal of Artificial Organs. 19, 262-269, 2016.
7. Nakayama Y, Satow T, Funayama M, Moriwaki T, Tajikawa T, Furukoshi M, Hamano E, Ishi D, Hayashi M, Sugata S, Ishibashi-Ueda H, Takahashi JC. Construction of 3 animal experimental models in the development of honeycomb microporous covered stents for the treatment of large wide-necked cerebral aneurysms. Journal of Artificial Organs. 19, 179-187, 2016.
8. Furukoshi M, Moriwaki T, Nakayama Y. Development of an in vivo tissue-engineered vascular graft with designed wall thickness (biotube type C) based on a novel caged mold. Journal of Artificial Organs. 19, 54-61, 2016.
9. Iwai R, Nemoto Y, Nakayama Y. Preparation and characterization of directed, one-day-self-assembled millimeter-size spheroids of adipose-derived mesenchymal stem cells. Journal of Biomedical Materials Research Part A. 104, 305-312, 2016.
10. Nakayama Y, Kaneko Y, Takewa Y, Okumura N. Mechanical properties of human autologous tubular connective tissues (human biotubes) obtained from patients undergoing peritoneal dialysis. Journal of Biomedical Materials Research Part B-Applied Biomaterials. 104, 1431-1437, 2016.
11. Kambe Y, Kojima K, Tomita N, Tamada Y, Yamaoka T. Development of a FRET-based recombinant tension sensor to visualize cell-material interactions. Journal of Materials Chemistry B. 4, 649-655, 2016.
12. Satake R, Komura M, Komura H, Kodaka T, Terawaki K, Ikebukuro K, Komuro H, Yonekawa H, Hoshi K, Takato T, Nakayama Y. Patch tracheoplasty in body tissue engineering using collagenous connective tissue membranes (biosheets). Journal of Pediatric Surgery. 51, 244-248, 2016.
13. Takiyama N, Mizuno T, Iwai R, Uechi M, Nakayama Y. In-body tissue-engineered collagenous connective tissue membranes (BIOSHEETs) for potential corneal stromal substitution. Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 10, E518-E526, 2016.
14. Kobayashi N, Hashimoto Y, Otaka A, Yamaoka T, Morita S. Porous Alpha-Tricalcium Phosphate with Immobilized Basic Fibroblast Growth Factor Enhances Bone Regeneration in a Canine Mandibular Bone Defect Model. Materials. 9, 853, 2016.
15. Seo JH, Hirata M, Kakinoki S, Yamaoka T, Yui N. Dynamic polyrotaxane-coated surface for effective differentiation of mouse induced pluripotent stem cells into cardiomyocytes. RSC Advances. 6, 35668-35676, 2016.
16. Kim CW, Asai D, Kang JH, Kishimura A, Mori T, Katayama Y. Reversal of efflux of an anticancer drug in human drug-resistant breast cancer cells by inhibition of protein kinase C alpha (PKC alpha) activity. Tumor Biology. 37, 1901-1908, 2016.
17. Morimoto N, Jinno C, Sakamoto M, Kakudo N, Yamaoka T, Kusumoto K. An Exploratory Clinical Trial of a Novel Treatment for Giant Congenital Melanocytic Nevi Combining Inactivated Autologous Nevus Tissue by High Hydrostatic Pressure and a Cultured Epidermal Autograft: Study Protocol. Journal of Medical Internet Research Research Protocols. 5, e162, 2016.
18. Morimoto N, Mahara A, Jinno C, Ogawa M, Kakudo N, Suzuki S, Fujisato T, Kusumoto K, Yamaoka T. The superiority of the autografts inactivated by high hydrostatic pressure to decellularized allografts in a porcine model. Journal of Biomedical Materials Research Part B. Epub, 2016.
19. Kang JH, Toita R, Murata M. Liver cell-targeted delivery of therapeutic molecules. Critical Reviews in Biotechnology. 36, 132-143, 2016.
20. Kang JH, Toita R, Kawano T, Murata M. Cancer targeting strategies of nanomaterials. Nanomaterials and Regenerative Medicine. 509-532, 2016.
21. 橋本 朋子, 山岡 哲二. 組織再生用繊維性スキャホールド. 再生医療等製品の開発と実用化展望. 213-222, 2016.
22. 山岡 哲二. 人工血管と再生型血管. 人工臓器. 45, 62-66, 2016.
23. 中山 泰秀, 古越 真耶. 小児先天性疾患に対する外科治療での貢献をめざす生体内組織形成術(IBTA)：成長性を有する再生型自己組織体の開発. 日本小児循環器学会雑誌. 32, 199-207, 2016.
24. 岩井 良輔, 中山 泰秀. 細胞の自己集合化による３次元組織体の作製. バイオ・医療への3Dプリンティング技術の開発最前線. 150-161, 2016.