アモルファスリン酸カルシウム-コラーゲン複合体の生体親和性と結晶化学的性質

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11671817
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 寒河江 登志朗 日本大学, 松戸歯学部, 助教授 (20112948)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 早川 徹 日本大学, 松戸歯学部, 講師 (40172994)
• Keywords: 非晶質 / アパタイト / 生体鉱物 / 生体材料 / 有機-無機複合体 / 生体親和性 / 細胞培養 / コラーゲンタイプI

Research Abstract

非晶質(アモルファス)のリン酸カルシウムが結晶質のリン酸カルシウムとは異なる物理化学性を呈するという特性とアモルファスに特有の性質を利用して,生体の骨と同じような挙動を示す生体親和性に富んだ新しい生体材料開発の研究を行っている。結晶質リン酸カルシウムの合成法は数多く提唱され,実際にも多数の方法で行われているが,非晶質リン酸カルシウムについては組成・構造の一定性を保つことが困難であり,未だ手法は確立していない。そこで,安定した成績を収めることのできる合成法について研究をすすめた。現在まだ完成には至ってはいないが,方法論的な問題点を搾り出すことができたと考える。合成した非晶質リン酸カルシウムの性質を吟味するため,合成の結晶質リン酸カルシウムおよび生体の硬組織を構成する様々な生体アパタイトとの比較検討を行っている。
非晶質リン酸カルシウムのキャリアとしてコラーゲンを候補にした。コラーゲンタイプIはそれ自身石灰化能を有すると考えられるが,実際の生体内では石灰化する場と石灰化しない場におけるコラーゲンの違いについては未だ詳細は解明されていない。我々の研究グループは石灰化によるコラーゲンの変化について研究し,発表してきているが,石灰化はコラーゲンの構造変化が伴うことを明らかにしてきた。そこで,コラーゲンの線維形成時における結晶あるいは非晶質リン酸カルシウムの影響について時系列分析を行っている。
合成したリン酸カルシウムとコラーゲンとの複合体を構成したときのリン酸カルシウムの生体親和性について,骨髄由来細胞を用いた培養実験を行って検証を進めている。特に,破骨細胞による吸収にどのような変化が生じるかについて詳細な検討を加えている。

Research Products

• [Publications] 寒河江登志朗: "エナメル質結晶の大きさと格子の乱れの推定"エナメル質懇話会雑誌. 7. 69-70 (2000)
• [Publications] 寒河江登志朗(丸山文章): "X線回折ピークの積分幅によるエナメル質結晶の結晶子の大きさと格子の乱れの検討"日大口腔科学. 26・4. 311-324 (2000)
• [Publications] T Sakae: "In Vitro Interactions of Bone Marrow Cells with Carbonate and Fluoride Containing Apatites"Key Engineering Materials. 192-195. 347-350 (2001)
• [Publications] T Sakae: "Potential Application of Micro-CT for Study of Bone-Ti Implant Interface"J Hard Tissue Biol. 9-1. 15-17 (2000)
• [Publications] T Sakae (N Nagai): "Histo-pathological study of bone formation using porous hydroxyapatite-BMP composite in dog jaw bone defect"Bioceramics. 12. 229-232 (1999)