2005 Fiscal Year Annual Research Report
生体線維組織のリモデリング機構の解明と靭帯再生への応用
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17300145
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
高久田 和夫 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (70108223)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小山 富久 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (70361714)
永井 正洋 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (10013971)
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| Keywords | バイオメカニックス / 人工臓器工学 / 生体物性 / 生体制御 |
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| Research Abstract |
線維組織のリモデリング機構を解明するための基礎研究,および靭帯の再生へ向けて応用研究を実施した.
1.力学的環境下での組織培養実験
線維組織に対する力学刺激の効果が生じる機構を調べるために,組織を生かしたままで力学的刺激を与える実験を行った.実験試料としては,実験中での光学顕微鏡観察を可能にするために,薄い線維組織としてラット大腿筋膜を利用した.力学的刺激としては静的な伸張刺激を与えることとし,マイクロメータを利用した培養装置を試作して実験を行った.力学刺激にともなうコラーゲン線維のクリンプパターンの変化を調べたところ,大きな伸張刺激を与えるとクリンプパターンが消失するのに対し,時間とともに少しずつ伸張刺激を与えると,クリンプパターンが保存されることが分かった.
2.繰返し荷重負荷による線維組織の強度変化
ラット膝蓋腱を用いて37℃の生理的食塩水中の疲労試験を実施し,応力-繰返し数曲線を求めた.荷重の減少とともに破断までの繰返し数は増大した.破壊は骨への付着部近傍で発生することが多いが,靭帯実質部で破壊する例も見られた.
3.線維組織の再生過程における力学刺激の効果
ポリエステル繊維を利用した試験片を作製し,ラット背部皮下組織内に試験片を埋植するとともに,試験片に引張刺激を与える実験系を開発した.膝前十字靭帯の再建を模擬するために,試験片の中央をシリコーンゴム製のチューブで覆い,両端のみから細胞および血管が侵入できるようにした.シリコーンゴム製のチューブを包むカプセル化が生じると細胞侵入が阻害されることから,ステンレスワイヤをチューブ内に通してカプセルが生じないようにすることにより,靭帯再生の実験モデルとして完成することが出来た.
4.生体吸収性材料による人工靭帯の試作
ポリ乳酸繊維を利用して試験片を作製し,ラット皮下への埋植実験による生体適合性試験,および骨内への埋植実験による骨との固定性を調べる実験を開始した.
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