電磁気学的視点を加味した生体硬組織形成の解析と医用材料への応用

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10305047
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 山下 仁大 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 教授 (70174670)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 元秀 岡山大学, 環境工学部, 助教授 (80222305) ; 高木 祐三 東京医科歯科大学, 歯学部, 教授 (30124697) ; 中村 聡 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助手 (40227898) ; 大柿 真毅 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助手 (50223748) ; 赤尾 勝 東京医科歯科大学, 医用器材研究所, 助教授 (50143607)
• Keywords: 水酸アパタイト / 分極 / 結晶成長 / 細胞反応 / 生体活性

Research Abstract

水酸アパタイト(HAp)の焼結体を分極誘起し、その表面上での結晶成長、培養細胞ならびに生体組織に及ぼす効果を調べた。
直流電界によって分極処理した焼結体をSBF中に浸漬したところ、未分極の試料と較べて試料表面上に生成するHAp結晶の成長速度に差が見られた。分極処理した正極側の面上と負極側の面上とでも結晶成長に差が見られ、負極に帯電した面上では結晶の成長が著しく、逆に正極に帯電した面上では結晶成長が抑制された。また、分極処理したHApコーティング膜についても同様の実験を行ったところ、焼結体の場合と同様に負極面上で結晶成長の促進効果が認められた。
骨芽様細胞株を用いて分極HAp上の細胞挙動を観察した結果、負極に帯電した面上では成長した生成結晶の上で細胞が活発に増殖したのに対し、正極側の面上では増殖細胞の数がそれほど多くないことが明らかになった。
さらに次年度以降の研究計画遂行のため、分極HApの動物組織反応の予備実験を行い、試料の周囲界面組織の脱灰および非脱灰標本により観察した。その結果、埋入した試料に接した組織は分極面によって局部的に変化を認めた。

Research Products

• [Publications] K.Yamashta: "Crystallization,Fuluorination,and Some Properities of Apatite Thin Films Prepared through rf-Sputtering from Glass Targets" Biomaterials. 19(14). 1239-1244 (1998)
• [Publications] M.Ohgaki: "Preparation and Biological Behavior of α-TCP-and HAp.-Coatings" Phosphorus Research Bulletin. 8. 37-42 (1998)
• [Publications] J.Hamagami: "Influence of Crystal Growth on Sputtered Films of Hydroxyapatite onto Titanium." Bioceramics. 11. 219-222 (1998)
• [Publications] M.Ohgaki: "Biocompadbility and CrystalGrowth of Poled Hydroxyapatite Ceramics and Coatings" Bioceramics. 11. 493-496 (1998)
• [Publications] K.Yamashita: "Poling Effect on Crystal Growth on Apatite Ceramics" Proc.2nd Int'l Meetings Pac.Rim.Ceram.Soc.209-212 (1998)
• [Publications] T.Kobayasbi: "In Vivo Reactions of β-Tricalcium Phosphate and Hydroxyapatite Single Crystals with Bone Marrow of Rats" Bioceramics. 11. 367-370 (1998)
• [Publications] J.Hamagami: "Target-Composition Effect on Hydroxyapatite Thin Films Coated on Titanium by r.f.Sputtering" Proc.3rd Int'l Meetings Pac.Rim.Ceram.Soc.(1999)
• [Publications] S.Nakamra: "Fomation of Nonstoichiometric Hydroxyapatite Microcrystals in High pH Region" Proc.3rd Int'l Meetings Pac.Rim.Ceram.Soc.(1999)
• [Publications] S.Nakamura: "Apatite Hybridized QCM Snsor for Bio-organic Materials" Electroceramics in Japan. 2. (1999)
• [Publications] M.Ohgaki: "Electrical poling Effect and Biological Behavior of Hydroxyapatite" Electroceramics in Japan. 2. (1999)
• [Publications] 山下仁大: "先端バイオセラミックコーティングの材料化学的評価" 口腔病学会雑誌. 65(4). 369-375 (1998)
• [Publications] 浜上寿一: "加速バイオミメティツク法によるセラミックスの新規合成" Pbosphorus Letter. 34. 32-34 (1999)
• [Publications] 山下仁大: "ボーリングしたセラミックス表面での水溶液からのアバタイト結晶の析出制御" ニューガラス. 14(1). 18-25 (1999)