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骨再生医療のための新規生体材料開発と人工骨組織創製への応用

Research Project

Project/Area Number 11J01708
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

荒平 高章  九州大学, 応用力学研究所, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywordsバイオマテリアル / スキャホールド / 幹細胞 / コラーゲン / β-TCP
Research Abstract

前年度に報告したコラーゲンを基材としたscaffoldは,β-TCPを複合させることで力学特性を向上させることができたが,10~15kPa程度と非常に低い圧縮弾性率であった.そこで,本年度は力学特性のさらなる向上を目指し,β-TCPを基材としたscaffoldにコラーゲン相を導入した複合系2相多孔体を作製し,前年度と同様に細胞培養実験及び,力学試験を行った.また比較対象としてβ-TCPのみのscaffoldも同様の実験を行った.作製した2相多孔体は,構造安定性が大きく向上し,圧縮力学特性も向上した.また,気孔径については,平均的に200μm程度であり,内部への細胞侵入・増殖には適した気孔サイズであると考えられる.細胞数は28日まで増加を示し,細胞増殖の場として作製した多孔体が機能していると考えられる.次にALP活性において,14日以降に増加を示したことから,幹細胞の骨芽細胞への分化が行われていることが考えられる.骨分化マーカに関する遺伝子発現量も2相多孔体の方が大きな値を示し,骨芽細胞への分化が有意に進行していることが示唆された.β-TCP/collagen scaffoldでは,骨格に沿った細胞増殖だけでなく,コラーゲン線維や膜上での細胞の増殖が可能となった.
以上の結果より,β-TCP scaffoldの空孔部にコラーゲン多孔体を導入することで,乾燥・湿潤状態双方での力学特性が向上した.さらに細胞培養実験において,β-TCPの持つ細胞の増殖・分化促進機能に加え,細胞増殖領域の確保が可能となった.

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (26 results)

  • [Journal Article] A comparative biomechanical study of bone ingrowth in two porous hvdroxvaDatite bioceramics2012

    • Author(s)
      L.-M. Ren, T. Arahira, M. Todo, H. Yoshikawa, A. Mvoui
    • Journal Title

      Applied Surface Science

      Volume: 262 Pages: 81-88

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2012.02.060

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    • Author(s)
      荒平高章,東藤貢
    • Journal Title

      日本臨床バイオメカニクス

      Volume: 33 Pages: 237-244

    • NAID

      40019481020

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      荒平高章,東藤貢
    • Journal Title

      粉体および粉末冶金

      Volume: 59 Pages: 421-424

    • NAID

      10030992959

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      荒平高章, 東藤貢, 名井陽, 吉川秀樹
    • Journal Title

      日本臨床バイオメカニクス

      Volume: Vol.32 Pages: 253-259

    • NAID

      40019053693

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      荒平高章, 東藤貢, 名井陽
    • Journal Title

      日本機械学会論文集A編

      Volume: Vol.77 Pages: 784-788

    • NAID

      130000874069

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      Li-Mei Ren, T.Arahira, M.Todo, H.Yoshikawa, A.Myoui
    • Journal Title

      Journal of Material Science : Materials in Medicine

      Volume: (Article in Press) Issue: 2 Pages: 463-472

    • DOI

      10.1007/s10856-011-4469-2

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      Volume: (USB)

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      2012-04-13
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      荒平高章,東藤貢
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      Hokkaido
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      荒王高章, 東藤貢
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      北九州(福岡)
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      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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