1994 Fiscal Year Annual Research Report
コラーゲンを複合した天然型のヒドロキシアパタイト焼結体の人工骨の開発
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06558119
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Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西原 克成 東京大学, 医学部(病), 講師 (10010323)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
広田 和士 科学技術庁, 無機材研, 主任研究員
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| Keywords | アパタイト / コラーゲン / ヒアルロン酸 / 高圧低温焼結法 / 実験進化学 / 軟骨 / 骨髄造血 / 生体力学 |
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| Research Abstract |
平成6年度に行った実験では、結晶粒径が0.5μm以下のアパタイト粉末とコラーゲンおよびヒアルロン酸を含有する組成物粉体に、50vol%の水分を含有せしめ、40℃の温度下で、200MPaの圧力を8時間加えることにより、成型体を形成することに成功した。現在、成型体に実際の骨に近い各5μm、20μmおよび0.2mmの径の孔ができるように種々の工夫を行っている。また6年度に完成した天然型の二種類の人工骨(コラーゲン、ヒアルロン酸との複合体)を成犬の筋肉内に移植試験を行っている。成犬の筋肉内への移植実験で、コラーゲンを含有しない、高圧低温緻密焼結アパタイト(300℃、200MPa)では、従来のアパタイト焼結体では全く認められなかった白血球の造血巣が移植部周囲に認められ、本研究開発で得られた天然型人工骨の有用性が強く示された。また、本研究が一部を構成するヒドロキシアパタイトチャンバーを用いた「人工骨髄の開発に関する研究」(平成3〜5年度文部省科研費試験研究(B)(1)03557107)を日本人工臓器学会において発表し、オリジナル賞第一位を受賞した(1994年10月、東京)。またthe 8th CIMETEC World Ceramics Congress(1994年6月-7月、フィレンツェ) “Successful Pressure Sintering of Hydroxyapatite-Collagen Composite" および日本口腔外科学会総会(1994年4月、大分)において「常温加圧法によるcollagen-apatite天然型人工歯根の開発」と題して発表し、出席者一同に衝撃を与えた。
平成6年度に計画した天然型人工骨の高圧低温焼結法の開発はほぼ達成され、成犬への移植実験も順調に進んでいる。低温焼結されたコラーゲン-アパタイト複合体は、従来のアパタイトのように破壊試験で破断することなく、円柱が太く変形するのみであり、またカミソリで切ることもできるものであった。本複合体は、今日緻密体のみが完成しており、生体内で実用とするための多孔体化のための新たな技術が必要とされる。現在、機械的手法により多孔化を試み、これを成犬に移植する実験を行っている。また、実験進化学として内骨格に軟骨のみしか持たないサメとメクラウナギに本研究で開発した天然型のアパタイトを移植して骨髄造血の発生を観察している。これに成功すれば進化の原動力が主体力学であることが検証されることになり、生物学上の意味は極めて大きい。
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[Publications] 西原克成、広田和士: "常温加圧法によるcollagen-apatite天然型人工骨の開発" 第48回日本口腔科学会総会、別府、4月21、22日、口科誌. 43(5). 819-820 (1994)
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[Publications] 西原克成: "生体材料研究の必要充分条件" 第16回バイオマテリアル学会、山梨、1994年11月4,5日、予稿集. 83. (1994)
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[Publications] 瀬野久和、梁井皎、西原克成: "肋骨内,大腿骨内、筋肉内におけるアパタイト周囲の組織反応の研究" 第2回顎顔面バイオメカニクス学会、東京、1994年11月18,19日、 講演論文集. 65-66 (1994)
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[Publications] 西原克成: "ハイブリッドタイプの免疫器官-人工骨髄造血巣の誘導-" 第32回人工臓器学会、東京、1994年10月12,13日、大会予稿集. S-21. (1994)
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[Publications] 西原克成: "ハイブリッドタイプの人工関節を持つ人工歯根の開発" 第32回人工臓器学会、東京、1994年10月12,13日、大会予稿集. S-173. (1994)
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[Publications] 西原克成: "関節の種類と機能および生体力学的意義" 第21回日本臨床バイオメカニクス学会、新潟、1994年10月21,22日、抄録集. 98. (1994)
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[Publications] K.Nishihara,K.Hirota: "Succesful Pressure Sintered of Hidroxyapatite-Collagen Complex." Proceedings of the 8th CIMTEC-World Ceramics Congress and Forum on New Materials. (in print). (1994)
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[Publications] Kazushi Hirota,Katsunari Nishihara and Hidehiko Tanaka: "Pressure Sintering Apatite-collagen." Bio-Medical Materials and Engineering. 3(3). 147-151 (1994)
