2005 Fiscal Year Annual Research Report
アパタイトファイバーをスキャフォルドとした再生骨の脊椎固定術への応用
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16591511
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
松本 守雄 慶應義塾大学, 医学部, 助教授 (40209656)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸山 芳昭 慶應義塾大学, 医学部, 教授 (40129549)
相澤 守 明治大学, 理工学部, 助教授 (10255713)
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| Keywords | hydroxyapatite / 骨再生 / rhBMP-2 / 骨芽細胞 / 脊椎固定術 |
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| Research Abstract |
今実験の目的は、アパタイトシートを、骨再生に適したスキャフォルドに改良し、骨欠損補填、特に脊椎固定術で使用する移植骨として利用可能な医療用デバイスを開発することにある。
今年度は、前年度に引き続き、気孔率、播種細胞数、細胞成長因子(主にBMP-2)の添加量などの作成条件をそれぞれ系統的に変化させ、種々の再生培養骨を作成した後、実験動物に移植し、骨再生におけるスキャフォルドとしての有用性を評価してきた。すなわち、
1.ラット脊椎固定術モデルに対して、細胞成長因子(BMP-2)を負荷したアパタイトシートを移植骨として脊椎固定術を施行した。移植後2ヶ月以内に脊椎を摘出、骨と培養骨との骨癒合の程度を評価した。
2.ラット骨髄細胞を、気孔率、気孔径の異なる数種類のアパタイトシート内で培養、作成した再生培養骨をヌードマウス皮下に移植した。移植後3ヶ月以内に、検体を摘出。病理組織学的検査により新生骨形成の程度を評価した。
結果、平均気孔径100μm以上、気孔径98%以上に調節したシートでは、実験1でほぼ100%の骨癒合率を獲得し、実験2でもシート内部の旺盛な骨形成を得た。シート内部のmacroporeが高い連通製で結合する三次元構造を持つことが、内部への骨侵入を活発に促したために、BMP-2のcarrierとしても、骨再生のスキャフォルドとしても有用となったものと考えられた。
高い気孔率を持つ反面、脆く壊れやすかったため、アテロコラーゲン、イノシトール燐酸などと複合化することにより、高強度化したアパタイトシートを作成することに成功した。現在では、αTCP(バイオペックス^<【○!R】>)と同等の初期強度を持つアパタイトシートが作成可能となっている。
現在、高強度化アパタイトシートを用いて再生培養骨を作成し、実験動物に移植、その有用性について評価している。今後も、アパタイトシートに改良を加えていく予定である。
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