2016 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of drug-release type implant using amorphous calcium phosphate film as a carrier
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15K14142
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
上田 恭介 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40507901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
成島 尚之 東北大学, 工学研究科, 教授 (20198394)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生体材料 / 材料加工・処理 / リン酸カルシウムコーティング / 薬剤徐放 / 骨形成タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
チタン系硬組織代替デバイスの骨との迅速かつ強固な結合を目的として、非晶質リン酸カルシウム(ACP)薄膜を担体とした骨形成タンパク質徐放インプラントの創製を目指す。埋入初期においては、ACPの溶解に伴う骨形成タンパク質およびCa, Pイオンの徐放により新生骨形成を促進させ、最終的にはコーティング膜は生体内に吸収され、チタンインプラントと自家骨の直接の結合を達成させる。その要素技術として、（イ）ACP膜と骨形成タンパク質の複合化方法の確立、（ロ）ACP膜および骨形成タンパク質の徐放性評価、を行った。
（イ）ACP膜と骨形成タンパク質の複合化方法の確立： 1 μg/mLの濃度に調整したBMP-2溶液0.5 mLにACP膜を浸漬させることでBMP-2担持ACP膜の作製を試みた。BMP-2は中性溶液中では正にチャージしているため、負にチャージしBMP-2と複合体をつくるヘパリンに着目し、溶媒に添加した。ACPコーティング無しのチタン基板に対してはヘパリンを添加した方がBMP-2担持量は大きくなるが、ACP膜上にはヘパリン無しの方が大きくなった。
（ロ）ACP膜および骨形成タンパク質の徐放性評価：アルブミン添加PBS(-)を擬似体液として用い、（イ）にて作製したBMP-2担持ACP膜の徐放性を評価した。膜厚0.5 μmのACP膜は擬似体液浸漬24時間でほぼ全て溶解した。ヘパリン無添加溶媒にてACP膜上にBMP-2を担持した試料においてのみ、浸漬12時間後においてもBMP-2の徐放が見られた。一方、他の条件にて作製した試料は浸漬1時間でほぼ全てのBMP-2が放出していた。
以上の結果から、ACP膜を担体とすることでBMP-2を徐放させることが可能であることが分かった。今後は担持量および長期的な徐放にむけた試料作製方法の最適化、細胞培養試験によるBMP-2担持の有効性の調査が必要である。
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