The development of new methods of bone regeneration using honeycomb collagen induced early vessel formation

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K20468
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 弓削 文彦 北海道大学, 大学病院, 医員 (60713609)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 骨造成 / ハニカムコラーゲン

Outline of Annual Research Achievements

近年、トンネル構造を持つバイオマテリアルが、血管新生及び肉芽組織の形成に影響することが解明され、また骨の再生において、血管の存在が必要なことが明らかになってきた。そこで本研究では骨組織に対しトンネル構造を持つハニカムコラーゲンの血管新生、組織形成の早期化（短縮）、骨造成能を組織学的に検索して行き、新生骨の形態を自在に設計できて、さらに従来よりも短期間で形成、機能するように骨誘導できるマテリアルの開発を進めていくことである。
２８年度の研究の目的はトンネル構造を有したハニカムコラーゲンの骨造成の有用性の評価とまとめである。
２７年度に引き続き、小臼歯を抜去したビーグル犬の頬側歯槽突起上にトンネル構造を持つハニカムコラーゲンを骨に対して垂直、水平になるように移植、また対照群としてトンネル構造を持たないコラーゲン、成長因子であるFGFに浸したトンネル構造を持つハニカムコラーゲンを留置した。観察期間を１２週とした。期間終了後、灌流固定を行い、顎骨ごと取り出した実験部位をCTで撮影を行った。このデータをもとに３Dモデルの構築を行った。浸漬固定、脱灰後、実験部位に切り出しパラフィン包埋した。
３Dモデルにより骨の再生は骨面に対しトンネル構造が垂直に留置した方が造成量が増した。またFGF含有のトンネル構造を持つハニカムコラーゲン、トンネル構造を持つハニカムコラーゲン、トンネル構造を持たないコラーゲンの順で造成量は増加した。しかし、全体的に造成量は微量で移植時に粘膜の圧迫によりトンネル構造が押しつぶされて、十分にトンネル構造の機能が発揮できていないと思われる。今後はトンネル構造が壊れないようにさらなる工夫が必要と考えられる。