2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of porous three-dimensional oriented collagen material with optimum hardness for bone growth
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17K11811
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
池田 貴之 日本大学, 歯学部, 講師 (30366603)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
塩田 洋平 日本大学, 歯学部, 専修医 (00508624) [Withdrawn]
成田 達哉 日本大学, 歯学部, 助教 (50508629) [Withdrawn]
本田 雅規 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (70361623)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 骨増生 / 三次元配向性コラーゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの実験結果から、コラーゲンシームレスチューブとコラーゲンシート（コラーゲンストリングスを含む）を組み合わせた円柱状の三次元配向性コラーゲンマテリアルを製作した。この三次元配向性コラーゲンマテリアルの細胞接着は対照群であるテルプラグよりも高い値を示した。ALP活性においては三次元配向性コラーゲンマテリアルに接着している細胞数が多いことから、総数では高い値を示すが、細胞単位では対照群と同程度となった。この結果を基に埋入実験用の三次元配向性コラーゲンマテリアルを製作した。
ラット大腿骨に製作したコラーゲン担体を垂直に埋入した。埋入後埋入部位の治癒を待ち、ラット大腿骨を摘出したところ、実験群の程8割のラット大腿骨で著しい骨増生を認めた。肉眼所見で対照群と比較し埋入部位周辺の骨幅、骨高さが増加しており、その差は明確であった。大腿骨を非脱灰切片とし、Villanueva Goldner(VG)染色を行った。染色結果から、対照群と比較し骨断面が広いため皮質骨の厚さは薄くなるが骨量自体は増加しており、骨梁の伸展も広く長く認められた。以上の結果から三次元配向性コラーゲンマテリアルの骨増生能が認められた。
上記の製作した三次元配向性コラーゲンマテリアルの細胞接着、ALP活性および埋入実験による骨増生能から、製作した三次元配向性コラーゲンマテリアルは骨増生に有用な材料であるため、特許申請を行った。特許申請に伴い、埋入用三次元配向性コラーゲンマテリアルのマテリアル内での空隙率の不均一性を改善するため、コラーゲンシームレスチューブ内に大きさの異なる二種類のチューブを配置し、そのチューブ内にコラーゲンストリングスを設置する改良を行い、再度埋入実験を行った。埋入後の大腿骨をCT撮影し、三次元配向性コラーゲンマテリアル方向に骨が増生していることを確認した。
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| Remarks |
研究成果について第2回ファーマラボEXPO、医薬品研究・開発展（2020年11月25日～11月27日、幕張メッセ）にて発表を行った。
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