2005 Fiscal Year Annual Research Report
骨・軟骨再生医療用の吸収性多孔質高分子ポリマーの作製と血管柄付き移植による骨再建
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16592003
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
宮本 洋二 秋田大学, 医学部, 教授 (20200214)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 邦夫 九州大学, 大学院・歯学研究院, 教授 (90202952)
武知 正晃 徳島大学, 大学院ヘルスバイオサイエンス研究部, 助手 (00304535)
福田 雅幸 秋田大学, 医学部, 助教授 (20272049)
永井 宏和 秋田大学, 医学部, 講師 (50282190)
中田 憲 秋田大学, 医学部, 助手 (50400510)
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| Keywords | 生体材料 / ポリマー / スキャホールド / ハイドロキシアパタイト / 再生医療 |
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| Research Abstract |
骨再生医療用のscaffoldとしてはハイドロキシアパタイト(HAp)が有用であるが、HApは体内で吸収されず、異物として残留する欠点がある。申請者は、この問題を解決する吸収性高分子ポリマーであるポリ乳酸(PLLA)とポリグリコール酸(PLGA)の共重合体を用いて連通気孔を有する多孔体の作製に成功した。さらに、この材料に骨伝導性を付与するために、生体内吸収性の炭酸アパタイト(CHAp)を添加したCHAp-PLGA多孔体を作製し、基本物性、生体親和性および骨再生用scaffoldとしての有用性について検討した。
ジメチルスルホアミドにPLGAを溶解後、直径0.6、1、2mmのショ糖を加え、solvent-casting particulate leaching法により気孔径の異なる連通気孔体を作製した。気孔径は、ショ糖径に比例した。CHAp添加量の増加と伴に、機械的強度は大きくなり、収縮率は減少した。X線回折の結果では、PLGAにCHApを添加しても、CHApの組成は変化はなかった。さらに、培養骨芽細胞(MC3T3-E1)の接着率を測定した結果、1mm以上のショ糖を用いたCHAp-PLGA複合体が、0.6mmのショ糖を用いたものと比較して高い細胞接着性を有していた。ラット皮下の埋入実験では、CHAp-PLGA多孔体は、PLGA多孔体に比較して埋入初期で炎症反応が少なく、生体親和性に優れていた。さらに、ウサギの脛骨にて骨の再生実験を行った。PLGA多孔体単独では骨再生が認められなかったが、CHAp-PLGA多孔体では骨再生が生じた。さらに、骨髄細胞を注入したCHAp-PLGA多孔体は、骨髄細胞を含まないCHAp-PLGA多孔体よりも、早期に多量の骨再生が得られた。
以上の結果より、CHAp-PLGA多孔体は骨や軟骨の再生医療用の優れたscaffoldとなり得ることが示唆された。
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