2017 Fiscal Year Annual Research Report
Real-time imaging for innovative design of bone substitute materials.
| Project/Area Number |
15K01278
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
|---|
Principal Investigator |
永井 亜希子 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (40360599)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野崎 浩佑 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (00507767)
堀内 尚紘 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (90598195)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 機能性骨補填剤 / 材料表面設計 / リアルタイムイメージング |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては、機能性人工骨補填材の開発のために、生体－インプラントマテリアル間で生じる相互作用を、経時的に評価する方法論の確立を目的とした。29年度は、まず、ナノハイドロキシアパタイト薄膜への異方性秩序の導入とそれらの物性評価、インビトロ評価を行った。生体骨組織は、ナノオーダーの周期的繊維状構造がマイクロオーダーの組織骨格を構築する異方性配向を示すためである。ナノ粒子の合成には、有機分子が作る自己集合構造を反応場として利用するプロセスを用いた。添加した有機分子が生成物の表面を修飾することでその成長方向を規定し、生成物の形状制御が可能であった。次にこれらの粒子を細胞用ガラス基板上に、セラミックスシートとして成膜することができた。透光性は保持されていて、走査型電子顕微鏡で観察にて、プレート状もしくはファイバー状に制御されていることを確認した。こうして得られたセラミックスシート上において、幹細胞や骨系細胞の培養を行ったところ、増殖性や分化程度に差異があることが分かった。
次に、生体のリアルタイム評価を、共焦点レーザー顕微鏡により行った。まず頭蓋骨に欠損部位を作成し、多孔質の人工骨補填材を埋入した。この空間を、ガラスを利用し封入、外環境から遮断した閉空間を構築し、この部位を経時的に観察した。まず顕著なのは炎症性細胞の集積と血管形成、骨破壊であり、その後新生骨形成が開始された。この骨形成は骨組織側から優位に始まり、材料側の変化は乏しかった。この結果は、人工骨補填材と自家骨とを用いたときにみられる骨修復の差が誘導される一要因と考えられ、新しい機能性骨補填材開発への知見となりうると考えられた。
|
Research Products
(9 results)
