リン酸カルシウム系材料の擬似体液浸漬による骨伝導能評価法の確立

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13672040
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 今 政幸 徳島大学, 歯学部, 助手 (80116813)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浅岡 憲三 徳島大学, 歯学部, 教授 (50014189) ; 宮本 洋二 徳島大学, 歯学部・附属病院, 講師 (20200214)
• Keywords: 生体材料 / 擬似体液 / 骨伝導能 / リン酸カルシウム / チタン / 細胞培養 / アルカリホスファターゼ活性 / アパタイト

Research Abstract

本研究の目的は、リン酸カルシウム系材料を中心とした生体材料の骨伝導能を疑似体液浸漬法で評価するための指針を確立することである。本年度はα型リン酸カルシウム(α TCP)を含有するアパタイト(HAP)系材料(焼結体、セメント)とカルシウムイオンで表面改質したチタンの検討を行った。有機物無含有のHanks溶液およびKokubo溶液の疑似体液2種を用いた浸漬試験を最長2ヶ月まで行った結果、HAP系焼結体ではα TCP含有の有無に係わらず重量増加がみられたが、α TCPを含有するものの方が重量をより増加させる傾向を示した。HAP単独の焼結体を2週間浸漬した場合では、Hanks溶液の場合は重量増加を示さないが、Kokubo溶液では著しい重量増加が確認された。疑似体液浸漬後のHAP系セメントの重量は、HAP焼結体の場合より増加する傾向を示し、α TCPの含有量に影響を受けることを明らかにした。疑似体液浸漬後の重量増加は、炭酸基を含有するアパタイトが材料表面に析出するためであることが確認された。しかしながら、その析出挙動および析出する結晶形状は材料により異なることが明らかとなった。今後の詳細な検討が必要である。一方、表面改質したチタンの場合も重量増加がみられたが、Hanks溶液とKokubo溶液では重量増加の挙動が著しく異なる傾向を示した。以上の疑似体液浸漬試験の評価を細胞培養試験により検証することを試みた。ヒト骨芽細胞様細胞を用いた細胞増殖およびRT-PCR法によるアルカリホスファターゼ(ALP)、タイプ1コラーゲン、オステオカルシンのmRNA発現について検討した結果、疑似体液浸漬試験により活性の高い材料は骨芽細胞の分化を促進させる可能性が高いことが示唆された。本年度の検討において、疑似体液浸漬試験と細胞培養試験との関連性が認められたが、動物埋入試験などを含めた今後の詳細な比較検討が必要である。