2018 Fiscal Year Annual Research Report
Basic research for the nanosheet to overcome serious clinical problems in the field of orthopedic surgery
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16K10846
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 健之 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00583121)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石原 一彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90193341)
岡村 陽介 東海大学, 工学部, 准教授 (40365408)
高取 吉雄 東京大学, 医学部附属病院, 客員研究員 (40179461)
金野 智浩 東北大学, 薬学研究科, 教授 (80371706)
矢野 文子 東京大学, 医学部附属病院, 特任講師 (80529040)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 医療・福祉 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、独自技術である「薬剤坦持ナノシート」と「生体親和性ポリマーによるナノ表面処理」とを応用し、骨折に対する革新的な治療法を創出するための基礎検討を完成させることである。骨癒合の促進に加え、癒合不全（遷延治癒・偽関節）・感染という合併症を阻止することで、日常生活動作（ADL）・生活の質（QOL）の改善および健康寿命の延伸を目指す。今年度は、以下の検討を行った。
１．ナノシートの創出と物性の評価：ナノシートの重層化など、ナノシートの構造について検討する。薄膜機械強度測定(弾性率・伸び率を測定)、並びに接着強度試験(スクラッチ試験)を実施して物性表をまとめ、この表を基に適切な接着力を有するナノシートの膜厚を決定し、病変部の形態変化を想定した伸縮に耐え得るナノシートの組成(伸び率100%以上)に絞り込んだ。また、MPC処理ナノシートについて、平成28-29年度のin vitro/ vivoの評価結果をフィードバックし、効果を発揮するためのMPC層の最適化を行った。さらに、in vitro感染モデルにMPC処理ナノシートを用い、予め形成させたバイオフィルムに対して流動環境下で抗菌薬を作用させ、付着・浮遊生菌数測定、蛍光顕微鏡観察、走査型電子顕微鏡観察などにより、バイオフィルム形成抑制効果とこれに伴う抗生剤の抗菌作用を評価した。
２．in vivo動物モデルを用いた治療効果の評価：平成29年度の、マウス大腿骨難治性骨折モデルに骨形成性薬剤担持ナノシートを用い、画像評価、組織学的評価などにより、骨形成能の評価を行った。また、１．で創出した重層化ナノシートの効果についても検討した。この結果、ナノシートにおいて、骨形成が協力に誘導されることを確認できた。
以上の結果は、革新的な治療法を創出するための基礎検討を推進するための確信を得るに十分な結果であった。
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