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木村　剛 (キムラ　ツヨシ)

  • 生命科学部生体医工学科　教授
  • 生体医工学研究センター　研究員
  • 生命科学研究科生体医工学専攻　教授
Last Updated :2025/05/03

研究者情報

学位

  • 工学博士（京都工芸繊維大学）

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J-Global ID

研究キーワード

  • 生体材料   がん免疫   脱細胞化組織   組織工学   細胞分離   免疫調節材料   再生医工学   高圧科学   遺伝子デリバリー   

研究分野

  • ナノテク・材料 / 生体化学
  • ライフサイエンス / 生体材料学
  • ライフサイエンス / 生体医工学

経歴

  • 2024年04月 - 現在  東洋大学生命科学部生体医工学科教授
  • 2013年04月 - 2024年03月  東京医科歯科大学生体材料工学研究所准教授
  • 2004年10月 - 2013年03月  東京医科歯科大学生体材料工学研究所助教
  • 2003年04月 - 2004年09月  国立循環器病センター研究所生体工学部流動研究員

学歴

  • 1997年04月 - 1999年03月   京都工芸繊維大学   大学院工芸科学研究科   博士前期課程 高分子学専攻
  • 1993年04月 - 1997年03月   京都工芸繊維大学   繊維学部   高分子学科

所属学協会

  • 日本ライフサポート学会   日本人工臓器学会   日本再生医療学会   日本バイオマテリアル学会   高分子学会   日本炎症・再生医学会   日本生体医工学会   

研究活動情報

論文

MISC

受賞

  • 2019年10月 日本歯科理工学会 企業賞（ジーシー賞）
     PEEK表面のハイドロキシアパタイト修飾 
    受賞者: 木村剛;岡田正弘;中村奈緒子;松本卓也;岸田晶夫
  • 2019年01月 未踏科学技術協会インテリジェント・ナノ材料研究会 髙木賞
     脱細胞化生体組織を基盤とする階層・異方性組織の構築 
    受賞者: 木村剛;中村奈緒子;橋本良秀;高橋宏信;清水達也;岸田晶夫
  • 2018年01月 東京医科歯科大学生体材料工学研究所 平成30年度生体材料工学研究所医歯科学研究助成
     
    受賞者: 木村剛
  • 2017年02月 日本異種移植研究会 優秀賞
     
    受賞者: 舩本誠一;橋本良秀;根岸淳;山下暁立;張永巍;木村剛;佐々木秀次;小林尚俊;岸田晶夫
  • 2016年11月 日本バイオマテリアル学会 2016 Journal of Materials Chemistry B Presentation Prize
     
    受賞者: 木村 剛
  • 2015年11月 日本人工臓器学会 2015年度 Yoshimi Memorial T.M.P Grant
     
    受賞者: 木村剛;中村奈緒子
  • 2010年11月 日本人工臓器学会 2010年度 論文賞
     Study on the physical properties of tissue-engineered blood vessels made by chemical cross-linking and polymer-tissue cross-linking 
    受賞者: 南 広祐, 村越彩子, 木村 剛, 藤里俊哉, 北村惣一郎, 岸田晶夫
  • 2008年11月 日本人工臓器学会 2008年度 論文賞
     Preparation of poly(vinyl alcohol)/DNA hydrogels via hydrogen bonds formed on ultra-high pressurization and controlled release of DNA from the hydrogels for genedelivery. 
    受賞者: 木村剛;岩井彩香;森反俊幸;南広祐;六雄伸吾;吉澤秀和;岡田正弘;古薗勉;藤里俊哉;岸田晶夫
  • 2005年11月 日本人工臓器学会 2005年度日本人工臓器学会論文賞
     JPN

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2023年04月 -2028年03月 
    代表者 : 大槻 純男; 木村 剛; 岸田 晶夫
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2022年04月 -2026年03月 
    代表者 : 木村 剛; 野村 渉
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2021年04月 -2026年03月 
    代表者 : 岸田 晶夫; 木村 剛; 橋本 良秀; 中村 奈緒子; 佐々木 善浩
     
    人間の寿命が尽きるまで埋植可能（Destination Use: DU）が可能なバイオマテリアルの開発を目的として、生体組織から細胞成分を除去して得られる脱細胞化組織の特性を指標とし、細胞外マトリックス（ECM）の構造的因子および含有されている液性因子の双方について生体機能の解明を行うことでDUバイオマテリアルの設計指針を構築し、人工材料に実装する方法を開発する。本年度は種々の脱細胞化組織からマトリックス結合型ベシクル（MBV)の抽出について検討した。同じプロセスで脱細胞・抽出した場合で比較すると、脳＞胎盤＞小腸粘膜下組織＞膀胱＞血管の順で抽出量が異なった。また、MBVの粒径分布は多くの場合多相性を示し、エクソソームの様な単相性ではないため、起源が異なると考えられた。得られたＭＢＶの生物活性評価法について検討し、機能細胞の増殖性や生理機能評価によって評価可能であることを確認した。 マクロファージ様細胞をゲノム編集し、Ｍ１分化時に蛍光を発する組み換え細胞を得た。これを用いて脱細胞化組織の生体適合性を観察したところ、予想ではＭ１分化が抑制されると考えていたが、それに反してＭ１分化を促進することがわかった。理由について今後検討する必要がある。 人工材料への実装のため、脱細胞化組織の特性を維持したままでゲル化あるいはコーティング素材とする技術について検討した。その結果、高強度のゲルを得るためには、脱細胞化組織を調製する際のプロセスが重要であることが判明したが、その理由については不明である。脱細胞化組織全体の特性評価に関わるプロセスであるため、理由についても今後検討する。コーティング素材については、目的とする特性を備えたものが得られた。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2021年07月 -2024年03月 
    代表者 : 岸田 晶夫; 木村 剛; 橋本 良秀
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2021年07月 -2023年03月 
    代表者 : 山本 雅哉; 田邉 匡生; 木村 剛
     
    本研究では、ナノ医薬品のナノサイズ特有の体内動態やその解析技術に基づくナノの視点を、環境問題ナノプラスチック研究に展開する探索的チャレンジに挑戦する。すなわち、ナノ医薬品による癌治療研究で積み重ねられてきた知見を、全く異なる研究分野である環境問題ナノプラスチック研究へと展開する斬新な発想に基づき、環境科学における新しい方向性の探索に挑戦する。この実現のため、潜在的共通点であるナノの視点を探索する。 ナノプラスチックは、マイクロプラスチックと比べて極めて小さく、その濃縮や体内での観察が困難という問題点から、未開拓な研究対象である。さらに、ナノプラスチックが血管と脳との間にあるバリアを超えて魚の脳に蓄積することが報告され、マイクロプラスチックにはない、ナノサイズ特有の新たな問題が認識されつつある。本研究では、ナノ医薬品に対する最新の研究アプローチをナノプラスチックの解析へ展開するナノの視点の探索を行うため、研究項目①光分解反応制御によるナノプラスチックの定量的調製ならびに研究項目②体外腸管免疫チップを用いた組織内動態解析について検討する。これらを通じて、ナノ医薬品と環境科学という、これまでに接点のなかった学問分野を、ナノの視点という潜在的共通点で結びつける。2021年度は、研究項目①に対して、PETナノ・マイクロプラスチックの作製を行った。PEに対するレーザーアブレーションについても検討を行った。一方、研究項目②に対して、腸上皮細胞であるCaco-2細胞をコラーゲンゲル内で培養することによりCaco-2を管腔状に立体培養する方法について検討した。また、炎症性サイトカインであるIL-1βを検出するために遺伝子改変した細胞を作製した。
  • 細胞移動制御による免疫シフトマテリアルの開発
    日本学術振興会：科学研究費補助金
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月 
    代表者 : 木村 剛
  • 脱細胞化生体組織の規範とする人工生体組織（Tissueoid）の創製
    日本学術振興会：科学研究費補助金
    研究期間 : 2016年04月 -2020年03月 
    代表者 : 岸田晶夫
  • 免疫細胞捕集デバイスの開発
    日本学術振興会：科学研究費補助金
    研究期間 : 2016年04月 -2019年03月 
    代表者 : 木村 剛
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2011年04月 -2015年03月 
    代表者 : 岸田 晶夫; 木村 剛
     
    種々の脱細胞化生体組織を用い、これらを組み合わせることによる生体組織の完全復元化技術の開発を試みた。脱細胞化技術および組織複合化技術を開発し、in vitroおよびin vivoでの検討により、足場材料として必要ないくつかの要素を見いだした。大動脈組織と皮膚の薄切化と成形法、パーツ化した骨組織の再構成、および脱細胞化骨髄内への造血組織を再構築など、脱細胞化生体材料の加工法および得られた再構築物の生体活性を確認し、本研究で提唱した基本的なコンセプトの実現可能性を示した。
  • 細胞機能イメージングを実現する多機能走査型バイオプローブ顕微鏡の開発
    日本学術振興会：科学研究費補助金
    研究期間 : 2012年04月 -2014年03月 
    代表者 : 柴田隆行
  • 脱細胞化組織の高次機能複合化技術の開発
    日本学術振興会：科学研究費補助金
    研究期間 : 2011年04月 -2014年03月 
    代表者 : 岸田晶夫
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 増澤 徹; 樋上 哲哉; 岸田 晶夫; 尾関 和秀; 木村 剛; 加藤 綾子; 青代 敏行
     
    低エネルギー複合化による新しい生体組織接合技術の確立を行った.加熱・加圧によるコラーゲンの形態学的変化を観察し,熱架橋結合が接合に関係することを見出した.専用加熱制御回路を開発し,接合時間を20秒まで短縮した.金属表面修飾により接合強度を制御可能であることや極性基を有する高分子が生体組織と接着することを見出した.動物実験で,炎症を起こさずに接合部の良好な温存と1月以上の接合維持が可能であることを確認した.
  • 高圧凝縮核酸の物性解析および遺伝子制御への応用
    科学研究費補助金
    研究期間 : 2008年 -2011年 
    高静水圧下にて核酸構造が変化（凝縮）し、除圧後においても維持される。高圧凝縮核酸の物性解析と細胞内での遺伝子転写・発現の制御に関する研究である。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2008年 -2011年 
    代表者 : 木村 剛
     
    遺伝子医療に用いるための新たなDNA凝縮法として高静水圧印加法を開発した。高静水圧印加条件の調節によりDNA凝縮・高次構造の制御が可能であることを明らかとした。高静水圧凝縮DNAは、DNA分解酵素耐性と被転写活性の向上が有為に認められ、これらはDNA高次構造の変化に誘起されることが示唆された。In vitro・in vivo遺伝子導入においては、DNAの凝縮構造からの巻き戻りによる転写・発現の遅延が示され、生体分子構造の圧力操作による生体反応制御としての有用な知見と考えられる。
  • ナノ無機・有機複合塩を用いた遺伝子送達システムの開発
    厚生労働科学研究費補助金
    研究期間 : 2005年 -2007年 
    ナノ無機・有機複合粒子を高圧技術を用いて調製し、新たな遺伝子送達法としての開発である。
  • Gene delivery using inorganic/organic nano-particles prepared by high pressurization
    Health and Labour Sciences Research Grants
    研究期間 : 2005年 -2007年
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2004年 -2006年 
    代表者 : 岸田 晶夫; 古薗 勉; 山岡 哲二; 木村 剛
     
    超高圧処理を用いた分子集合化技術による新しい遺伝子送達用複合体の開発について検討している。今年度は、(1)ポリビニルアルコール以外の高分子による遺伝子複合化の検討、(2)水素結合性を有する無機微粒子の応用、について検討を行った。水素結合性高分子として、デキストランをはじめとする多糖類、アクリルアミド、アクリル酸、ポリエチレングリコール、低分子量ポリハイドロキシエチルメタクリレートを用いて、DNAとの複合化を検討した。超高圧処理よって、明確な複合化が観察できたのはデキストランとポリエチレングリコールであった。これら2種の高分子について、プラスミドDNAとの複合化を検討したところ、溶解する溶液の状態によって、複合化が多きく影響されることが明らかになった。すなわち、精製した水に空気中の炭酸ガスがいったん溶解したものについては、複合化が阻害された。この結果から、ポリビニルアルコールよりも水素結合性が弱い高分子については、複合化の際の条件設定をより厳密に行う必要があることがわかった。無機微粒子の表面には水酸基を有するものがあり、これを利用したDNAの複合化についても検討を行った。水溶液中で分散性を保ち、かつ水酸基を表面に有する生体材料である、ハイドロキシアパタイトのナノメートルサイズの微粒子を作成し、複合化について検討した。DNAの複合化は比較的安定しており、細胞デリバリーの実験も行えた。プラスミドDNAの取り込みついては、十分と考えられる量が取り込まれていたが、コードタンパク質の発現量は低かった。これらの結果より、DNA複合化の際の条件の精緻な検討と、細胞内に取り込まれた後の核への移行について、新しい機構を組み込む必要があると考えられた。候補物質としては超高圧処理でも構造が影響を受けない、低分子ペプチドを考えている。

担当経験のある科目

  • 機能性材料化学
    東邦大学
  • 応用生体材料工学
    東京医科歯科大学
  • 医用材料工学特論
    東京医科歯科大学

その他のリンク

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