1996 Fiscal Year Annual Research Report
生体組織の機能的適応反応の解析と材料・構造設計法開発への応用のための基礎研究
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08455062
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
林 紘三郎 大阪大学, 基礎工学部, 教授 (90026196)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 浩 大阪大学, 基礎工学部, 助手 (00263228)
藤江 裕道 大阪大学, 基礎工学部, 助教授 (20199300)
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| Keywords | 力学的負荷 / 機能的適応 / 膝蓋腱 / 動脈 / コラーゲン線維 / マクロファージ / 再構築 |
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| Research Abstract |
力学的負荷に対する生体組織の機能的適応制御と再構築に関するマクロな現象を解析するために、以下の3つの実験を行い、それぞれ重要な結果を得た。1)家兎膝蓋腱を断裂させ、腱組織の治癒・回復に及ぼす負荷の影響を調べた。その結果、断裂後3週において、負荷を与えた治癒組織の引張強度と弾性係数が、無負荷の場合に比べて有為に大きいことが示された。また長期的にも、負荷により治癒組織の引張強度と弾性係数が増大することが示された。2)成長過程の家兎の膝蓋腱に生じる負荷を除き(除負荷)、腱組織の力学的特性と形態の変化を調べたところ、除負荷によって膝蓋腱の力学的特性が劣化すること、その劣化が若い家兎で顕著であることが分かった。3)摘出した家兎胸大動脈および総頸動脈に対し内圧負荷試験を行ったところ、負荷履歴が両動脈の力-ひずみ関係に影響を及ぼさないことが分かった。
生体組織の機能的適応制御と再構築現象に関するミクロな現象を解析するために、以下の2つの実験を行い、それぞれ重要な結果を得た。1)家兎膝蓋腱から抽出した線維束をin vitroで培養し、静的および動的負荷を与えた。その結果、静的および動的な負荷応力が線維束の力学的性質に影響を及ぼし、その値が、生理的応力の最大値の半分であるときに、線維束の強度が維持されることが分かった。2)シリコンシート上に培養したマクロファージに動的なひずみをあたえ、マクロファージの形態および貪食能の変化を調べた。その結果、動的ひずみはマクロファージの形態には影響を及ぼさないが、貪食能を低下させることが分かった。
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