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2002 Fiscal Year Annual Research Report

骨形成タンパク(BMP)による骨修復能力を付加した新しい人工関節の開発

Research Project

Project/Area Number 14370459
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

齋藤 直人  信州大学, 医学部附属病院, 講師 (80283258)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村上 成道  信州大学, 医学部, 助手 (50334892)
清水 富永  信州大学, 医学部附属病院, 助手 (40283270)
小林 千益  信州大学, 医学部, 助教授 (40205464)
高岡 邦夫  大阪市立大学, 大学院・医学研究科, 教授 (30112048)
高橋 淳  信州大学, 医学部, 助手 (60345741)
Keywords骨形成タンパク / サイトカイン / 担体 / 生体分解性ポリマー / 人工関節 / 骨欠損 / 再生医療 / 組織工学
Research Abstract

1.骨形成タンパク(BMP)のための新しい人工担体の開発
BMPの活性を生体内で作用させるために必要な担体として、新しい生体分解性ポリマーであるポリ乳酸-パラジオキサノン-ポリエチレングリコール共重合体(PLA-DX-PEG)を開発した。このPLA-DX-PEGをBMPと混合し、小動物に埋植し骨形成能を検討したところ、これまで用いられていた担体(コラーゲンなど)より優れた担体であることを確認した。さらに、この合成ポリマーについて注射が可能な分子量のものを検討し、経皮的に低侵襲で骨欠損を修復できるBMPの担体を開発した。これらの研究結果を国際誌(Bone誌など)および英文図書に発表した。
2.BMP/PLA-DX-PEG/チタン複合体による骨欠損の修復
このPLA-DX-PEGとBMPの混合体をチタンメッシュインプラントに付着させた。ウサギの上腕骨に1.5cmの骨欠損を作成してインプラントを埋植してワイヤー固定した。4週間で骨欠損は完全に修復し、インプラント内部にも骨新生を認めた。この研究結果を国際誌(J Biomed Mater Res誌など)に発表した。
3.BMP/PLA-DX-PEGと人工関節の合体
このBMP/PLA-DX-PEG混合体を実験用人工骨頭の表面に付着させ、イヌの大腿骨近位に大きな骨欠損を伴う人工股関節置換術を行った。結果は、人工骨頭周囲に新しい骨を誘導し、母床骨に強固に結合すると共に大きな骨欠損を修復した。この研究結果を国際誌(Biomaterials誌)に投稿し、受理された。さらに実験用人工関節のソケットを作成しBMP/PLA-DX-PEG混合体を付着させ、イヌの臼蓋側に骨欠損を伴う人工関節全置換術の実験を現在行っている。

  • Research Products

    (11 results)

All Other

All Publications (11 results)

  • [Publications] Horiuchi H, Saito N, Kinoshita T, Wakabayashi S, Yotsumoto N, Takaoka K: "Effect of phosphodiesterase inhibitor 4, rolipram, on new bone formations by recombinant human bone morphogenetic protein-2"Bone. 30. 589-593 (2002)

  • [Publications] Murakami N, Saito N, Horiushi H, Okada T, Nozaki K, Takaoka K: "Repair of segmental defects in rabbit humeri with titanium fiber mesh cylinders containing recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) and a synthetic polymer"J Biomed Mater Res. 62. 169-174 (2002)

  • [Publications] Kojima S, Kobayashi S, Saito N, Nawata M, Horiuchi H, Takaoka K: "Three-dimentional computed tomography evaluation of bony birth canal morphologic deformity (small pelvic cavity) after dome pelvic osteotomy for developmental dysplasia of the hip"Am J Obstet Gynecol. 187. 1591-1595 (2002)

  • [Publications] Saito N, Okada T, Horiuchi H, Ota H, Takahashi J, Murakami N, Nawata M, Kojima S, Nozaki K, Takaoka K: "Local bone formation by injection of recombinant human bone morphogenetic protein-2 contained in polymer carriers"Bone. (in press).

  • [Publications] Murakami N, Saito N, Takahashi J, Ota H, Horiuchi H, Nawata M, Okada T, Nozaki K, Takaoka K: "Repair of a proximal femoral bone defect in dogs using a porous surfaced prosthesis in combination with recombinant BMP-2 and a synthetic polymer carrier"Biomaterials. (in press).

  • [Publications] Kobayashi S, Saito N, Nawata M, Horiuchi H, Iorio R, Takaoka K: "Total hip arthroplasty with bulk femoral head autograft for acetabular reconstruction in developmental dysplasia of the hip"J Bone Joint Surg Am. (in press).

  • [Publications] Takahashi J, Saito N, Ebara S, Kinoshita T, Itoh H, Okada T, Nozaki K, Takaoka K: "Anterior thoracic spinal fusion in dogs by injection of recombinant human bone morphogenetic-2 and a synthetic polymer"J Spinal Disord. (in press).

  • [Publications] Ohta H, Kobayashi S, Saito N, Nawata M, Horiuchi H, Takaoka K: "Sequential changes in periprosthetic bone mineral density following total hip arthroplasty : A 3-year follow-up"Bone Miner Metab. (in press).

  • [Publications] Kobayashi S, Takahashi HE, Ito A, Saito N, Nawata M, Horiuchi H, Ohta H, Ito A, Iorio R, Yamamoto N, Takaoka K: "Trabecular minimodeling in human iliac bone"Bone. (in press).

  • [Publications] Saito N, Takaoka K: "New synthetic biodegradable polymers as BMP carriers for bone tissue engineering"Biomaterials. (in press).

  • [Publications] Saito N, Horiuchi H, Murakami N, Takahashi J, Okada T, Nozaki K, Takaoka K: "New synthetic biodegradable polymers for bone morphogenetic protein delivery systems. In"Biomaterials handbook : advanced applications of basic sciences and bioengineering"(Ed.) Wise DL, Marcel Dekker inc., New York (in press).

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Published: 2004-04-07   Modified: 2016-04-21  

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