力学強度の高い生体吸収性合成高分子と生体親和性に優れた天然高分子を複合化する手法を開発した。複合化によって、生体吸収性合成高分子の多孔質骨格の空孔や隙間に、コラーゲンやゼラチンなどの天然高分子のマイクロスポンジが形成される。これにより、合成高分子足場材料の細胞親和性が高められる。また、天然高分子の足場材料の強度不足が補われる。この複合化技術でPLGA-コラーゲン複合メッシュやPLGA-コラーゲン複合スポンジなどの複合多孔質足場材料を作製できた。複合多孔質足場材料は高い力学強度と細胞親和性を示した。PLGAのメッシュやスポンジは骨格として複合足場材料に高い力学強度を提供し、足場材料の形状を保持する。他方、コラーゲンやゼラチンのマイクロスポンジは、複合足場材料の細胞親和性を高める役割を担う。これらの高分子複合足場材料を用いて、軟骨細胞や骨芽細胞、間葉系幹細胞、線維芽細胞などを三次元的に培養し、軟骨や骨、皮膚などの組織を再生できた。
足場材料の多孔質構造を制御するために、あらかじめ作製した氷微粒子を新しい氷晶成長の結晶核として利用し、開いた表面空孔を有し、高い気孔率をもち、かつ連通性に優れた多孔質足場材料の作製技術を確立した。この方法を用いて、多孔質構造を制御したコラーゲンやゼラチンなどの多孔質足場材料を作製した。走査電子顕微鏡により、大きな空孔とそれを囲む小さな空孔が観察された。大きな空孔は小さな空孔とつながることによって多孔質足場材料の連通性を高めることができた。これにより、播種した細胞は多孔質足場材料に均一に分布させることができ、より均一な組織を再生できた。また、近赤外光の照射や交流磁場の印加によって発熱するナノ粒子等を導入したがん治療と組織再生の機能を兼備える複合足場材料を開発した。外科手術によるがん治療は広く行われているが、病巣を切除した後も体内にがん細胞が残存している場合がある。また、組織を切除することによって、臓器や体の機能が失われてしまうことがある。これらの問題を解決するために、残存したがん細胞を死滅させるとともに、切除によって欠損した組織を再生できる温熱足場材料を作製した。この温熱足場材料を近赤外光の照射や交流磁場の印加により、局所的に温度が上昇し、足場材料内及び周りのがん細胞を死滅することできた。近赤外光の照射や交流磁場の印加はない場合では、温熱足場材料は幹細胞の増殖を促進し、外科手術で除去した組織の再生を促進することも確認した。