2005 Fiscal Year Annual Research Report
コンピューター支援デザインによる積層造型法を応用した3次元再生骨構築法の確立
| Project/Area Number |
16659546
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
高戸 毅 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (90171454)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
引地 尚子 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (50292876)
近津 大地 東京大学, 医学部附属病院, 助手 (30343122)
小笠原 徹 東京大学, 医学部附属病院, 寄付講座教員 (20359623)
鄭 雄一 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (30345053)
星 和人 東京大学, 医学部附属病院, 寄付講座教員 (30344451)
|
|---|
| Keywords | 骨再生 / 三次元造型 / 間葉系細胞 / 増殖 / 液性因子 / 足場素材 / 顎顔面 / CAD |
|---|
| Research Abstract |
顎顔面組織は、複雑な形態を示し、高度に分化した機能を有しているため、顎顔面形態・機能障害に対する機能再建においては、3次元形態の忠実な再現を要す。本研究では、顎顔面の骨欠損部における複雑な骨形態を再現し、繊細な機能を再建することを目的として、コンピューター支援デザイン(CAD)による積層造型法を応用した3次元再生骨構築法を確立することを目指す。本年度は、以下の実績を得た。
1.間葉系幹細胞の三次元足場素材への導入と骨分化誘導法の確立
間葉系幹細胞を、FGF-2等を含有する培養液で増殖させて、回収した間葉系幹細胞を、三次元足場素材に10^7個/mlの割合で生着させた。足場素材には、β-TCPあるいはハイドロキシアパタイトなどを用いた。細胞と足場素材の複合体をβグリセロリン酸とアスコルビン酸を含む骨分化培地で培養し、細胞を分化させ、三次元再生骨を作製した。作製した3次元再生骨を、組織学的、生化学的、生体力学的に評価したところ、I型コラーゲンやアルカリホスファターゼ、オステオカルシンなどの骨マーカーの発現上昇や物質産生、局在が見られた。特に、間葉系幹細胞の採取、培養において、膜類似物質をコートした培養皿を用いて培養すると、幹細胞特性が向上することが明らかとなった。
2.動物モデルにおける3次元再生骨による骨再生・再建実験
ビーグル犬において、頭蓋骨に欠損を作製する動物実験モデルを確立した。確立したイヌ頭蓋欠損モデルにおいて、欠損部をCTで評価し、欠損部の形状に一致した三次元再生骨を作製し、移植することに、成功した。再生骨の動態を経時的に評価し、形態学的に良好な結果を得た。
|
