2018 Fiscal Year Research-status Report
Experimental study of new bone regeneration technique with combination of induced membrane and tissue-engineered bone
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17K10979
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
河村 健二 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (20445076)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 隆昌 奈良県立医科大学, 医学部, 助教 (70464667)
面川 庄平 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (70597103)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 骨再生 / 培養人工骨 / 骨欠損 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は巨大骨欠損に対して生体内誘導骨形成膜と培養骨髄細胞を搭載した人工骨（ハイブリッド人工骨）を用いた新たな治療法を開発することが目的である。
2018年度はラット大腿骨巨大骨欠損モデルを用いて生体内で骨形成膜を誘導した後にハイブリッド人工骨を移植することで骨欠損の治療が可能であるかどうかを検証した。実験はFischer344ラットを使用したが当施設での動物実験ガイドラインに従い愛護的操作、除痛、感染予防を徹底した。麻酔下に10週齢Fischer344ラットの右側大腿骨に6mmの骨欠損を作製し1.6mmの鋼線で髄内固定を行った後に、骨欠損部にPoly Methyl Methacrylate（ＰＭＭＡ）を充填し閉創した。同時に6週齢の同系ラット大腿骨から骨髄細胞を採取して2週間初期培養を行うことで骨髄間葉系幹細胞を増殖させた後に人工骨に播種し、骨形成因子を含む培地で2週間二次培養を行うことでハイブリッド人工骨を作製した。ハイブリッド人工骨の移植の際には、麻酔下に右大腿骨骨欠損部に充填したＰＭＭＡ周囲に誘導された骨形成膜を切開してＰＭＭＡを除去し、同部にハイブリッド人工骨を移植し骨形成膜および創部を縫合閉鎖した。移植後2週、4週、8週における経時的な骨形成をレントゲン撮影で評価した。実験対照として培養細胞を搭載していない人工骨単独の移植も行い同様に経時的な骨形成をレントゲンで評価した。培養細胞搭載したハイブリッド人工骨移植群では、すべての個体において移植後4週で旺盛な仮骨形成を認め、移植後8週で骨癒合を認めていたが、人工骨単独移植群では、すべての個体で仮骨形成は乏しく、術後8週において骨癒合は認めなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の実験計画どおりに、2017年度に行った生体内誘導骨形成膜の形成時期とハイブリッド人工骨の至適移植時期を検討した結果を踏まえて、2018年度は動物実験モデルを用いて実際に生体内誘導骨形成膜とハイブリッド人工骨の融合による巨大骨欠損の治療実験を行うことが出来た。生体内誘導骨形成膜の内部にハイブリッド人工骨を移植した場合には人工骨単独移植と比して骨形成が大きいことがレントゲン計測で認めており、研究は順調に遂行出来ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度は実験個体数を増やして巨大骨欠損に対する生体内誘導骨形成膜とハイブリッド人工骨移植の融合治療の有用性をレントゲン評価だけでなく組織学的評価も加えて検証する予定である。さらに、ハイブリッド人工骨と自家骨移植の骨形成能の比較研究も行う予定である。
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| Causes of Carryover |
動物実験に使用する人工骨や骨固定鋼線などの消耗品が当初の購入見積もりより少ない予算で購入出来たため71086円の次年度使用額が生じた。これについては、次年度において動物実験個体数を増やす予定であり、その際に必要な消耗品の購入に当てる予定である。翌年度分として請求した助成金は当初の予定どおりの実験動物や消耗品、検査費用、学会発表費用などに当てる予定である。
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Research Products
(1 results)
