口腔組織再生をめざした生体吸収性材料と細胞の複合機能化

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12671880
• Research Institution: Iwate Medical University
• Principal Investigator: 平 雅之 岩手医科大学, 歯学部, 講師 (60179398)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 寺岡 文雄 大阪大学, 歯学部, 講師 (00099805) ; 高橋 純造 大阪大学, 歯学部, 教授 (80029149) ; 昆 隆一 岩手医科大学, 歯学部, 助手 (80285634)
• Keywords: 生体組織工学 / コラーゲン / ゼラチン / 生体吸収性材料 / 足場材料 / 細胞培養 / ポリ乳酸 / 遺伝子分析

Research Abstract

1.天然系生体吸収性材料であるコラーゲン溶液から足場材料を調製し、細胞を播種した。
(1)コラーゲン溶液に脂溶性溶剤のクロロホルムを添加しホモジナイザーによって撹拌して気泡を混入した.ディープフリーザー中での凍結後、凍結乾燥しスポンジ体を得た。さらに、140℃6時間の真空加熱により脱水熱架橋を行った。スポンジは連通性に富む多孔性を有していた。
(2)コラーゲンスポンジ中にL929細胞を播種し10%程度の初期細胞接着密度が得られた。付着細胞は3次元的に存在していた。
2.天然系生体吸収性材料であるゼラチン粉末からスポンジを調製し、生体反応を調べた。
(1)酸性ゼラチン粉末を水に10%濃度で溶解後、グルタルアルデヒドを0.05%添加し、4℃で化学架橋させ、-35℃の冷凍後、凍結乾燥してスポンジを得た。成長因子を含む生理食塩水を吸収することを確認した。
(2)得られたスポンジはラット背部皮下において10日間以内で完全に吸収され、足場材料に有用と判断された。炎症反応は極めて軽度であった。
3.2種類の骨芽細胞UMR106とSaos2の骨系分化に及ぼす基質の影響をRT-PCR法で調べた。
(1)ポリスチレンに比べTiは培養液中で骨系分化を若干促進した。
(2)Ti上に析出したアパタイト薄膜は骨系分化を有意に促進した。
(3)デキサメサゾン誘導培地も骨系分化を有意に促進することが確認された。
4.合成系生体吸収性材料であるPLLAとPLGAペレットから足場材料を調製し検討を加えた。
(1)いずれも5%濃度でクロロホルムに溶解させることができた。
(2)食塩を10倍体積加え、室温での真空乾燥後、液体窒素中で冷却して凍結乾燥した。温水によって食塩を流し出し乾燥させることにより、多孔性スポンジが調製できた。
5.ラット頭蓋骨に穴を開け、組織再生過程に検討を加えた。

Research Products

• [Publications] Taira, M., Toyosawa, S., Ijyuin, N., Takahashi, J., Araki, Y.: "Studies on osteogenic differentiation of rat bone marrow stromal cells cultured in type I collagen gel by RT-PCR analysis"Journal of Oral Rehabilitation. 30(印刷中). (2003)
• [Publications] Taira, M., Nakao, H., Takahashi, J., Araki, Y.: "Effects of two vitamins, two growth factors and dexamethasone on the proliferation of rat bone marrow stromal cells and osteoblastic MC3T3-E1 cells"Journal of Oral Rehabilitation. 30(印刷中). (2003)
• [Publications] Taira, M., Araki, Y., Nakao, H., Takahashi, J., Hyon, S.H., Tsutsumi, S.: "Cellular reactions to polylactide-based sponge and collagen gel in subcutaneous tissue"Journal of Oral Rehabilitation. 30・1. 106-109 (2003)
• [Publications] Taira, M., Araki, Y.: "DTG thermal analyses and viscosity measurements of three commercial agar impression materials"Journal of Oral Rehabilitation. 29・7. 697-701 (2002)
• [Publications] Matsumoto, T., Okazaki, M., Hamada, Y., Inoue, M., Taira, H., Takahashi, J.: "Crystallinity and solubility characteristics of hydroxyapatite adsorbed amino acid"Biomaterials. 23・10. 2241-2247 (2002)
• [Publications] Taira, M., Araki, Y., Takahashi, J.: "Preparation of bio-absorbable silica-phosphate-calcia powders by the sol-gel process and evaluation of their bio-reaction"Tissue Engineering for Therapeutic Use. 6. 149-153 (2002)