| Project/Area Number |
23K16044
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
大塚 裕太 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (10822520)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | アパタイト / 破骨細胞 / メカノケミカル合成 / ドラッグデリバリーシステム / コラーゲン |
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| Outline of Research at the Start |
ストロンチウムの投与は骨粗しょう症患者の治療に有効であることが示唆されているが、バイオマテリアルの組み合わせによるドラッグデリバリーシステム（DDS）の機能を有した骨充填材料の報告は少ない。本研究は、機能性骨充填材料であるストロンチウム炭酸アパタイト/コラーゲンを開発し、破骨細胞分化への影響を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ストロンチウムの投与はラネル酸ストロンチウムを代表例として骨粗しょう症患者の治療に有効であることが示唆されている。バイオセラミックスとの組み合わせによるドラッグデリバリーシステム（DDS）の機能を有した骨充填材料の報告は少ない。本研究では、機能性骨充填材料であるストロンチウム炭酸アパタイト/コラーゲンを開発し、破骨細胞分化への影響を明らかにする予定である。
骨粗しょう症患者に対してストロンチウムの投与が有効であることが示唆されている。骨補填材としてストロンチウム炭酸ナノクリスタルアパタイトが有効であることが考えられた。
本研究では、水酸化ストロンチウム、水酸化カルシウム、第二リン酸カルシウムからメカノケミカル合成法にてストロンチウム炭酸ナノクリスタルアパタイトを合成した。合成されたアパタイトはストロンチウムを含み、その濃度に応じて結晶格子が変動することが明らかとなった。
焼結することでストロンチウムアパタイトを合成し、Raman分光、FTIR分光、テラヘルツ分光、NMR分光法および熱分析による解析でインタラクションを明らかにした。テラヘルツ分光ではストロンチウムイオン濃度に応じて3THzのピークが変動することが明らかになった。
細胞試験の結果、コントロールサンプルと比べて破骨細胞分化能が抑制されていることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ストロンチウム炭酸アパタイトの合成に成功した。メカノケミカル合成を用いて水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、第二リン酸カルシウムを粉砕合成した。分光スペクトルの解析によってストロンチウムが結晶格子に入っていることが明らかとなった。また、イオン濃度に応じて結晶格子のサイズが変化していることが明らかとなった。細胞試験の結果、破骨細胞への分化を抑制することを明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の検討としてコラーゲンを複合化させたストロンチウム炭酸ナノクリスタルアパタイトのin vivo系での検討を行う。これはメカノケミカル合成によってストロンチウム炭酸ナノクリスタルアパタイトを合成し、ラット、マウス、ゼブラフィッシュなどを使った実験系にて破骨細胞への分化を抑制するのかを明らかにする予定である。またインシリコでのインタラクション解析を行うことでコラーゲンとの相互作用を明らかにする手掛かりを探索する。
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