2020 Fiscal Year Annual Research Report
The establishment of developed bone regeneration using time-lag release material
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17K11895
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
清水 良央 東北大学, 歯学研究科, 助教 (30302152)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山内 健介 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (10364150)
三木 康宏 東北大学, 災害科学国際研究所, 講師 (50451521)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生体材料 / 再生 / 骨 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Time-lag releaseを可能にする薬剤担持構造を有する材料として新しいハイドロキシアパタイトについて検討が行われた。走査型電子顕微鏡を用いた微細構造および元素分析を行った。生体安全性評価として、ラット頭蓋に直径約8.8mmの脳硬膜を露出する円形骨欠損を作製し、同サイズの円形ハイドロキシアパタイトを生殖に浸漬したあと骨欠損部に設置し種々の検討を行った。まずハイドロキシアパタイトの炎症性細胞浸潤、線維性被包からみた生体安全性を確認すると同時に、生体内分解挙動および材料自体の骨伝導性について確認した。またこのハイドロキシアパタイトに骨髄幹細胞由来抽出蛋白溶液を含浸させて、同じラット頭蓋の実験から骨形成効果を確認した。ハイドロキシアパタイトは、カルシウム、リンからなる細線維状のハイドロキシアパタイトを凝集させた構造で、組織液、薬剤の浸透性が高い構造であった。生体内では、ハイドロキシアパタイト周囲は肉芽組織ないし線維性結合組織がみられたが、異常な炎症性細胞浸潤はみられず、ハイドロキシアパタイトシート入れない欠損部での肉芽組織および線維性結合組織の厚さよりも薄く、為害性が低い材料であると結論付けられた。またハイドロキシアパタイト周囲には骨芽細胞様細胞がとり囲み、ハイドロキシアパタイトの切断面では、繊維がほぐれて破骨細胞様細胞がみられた。一方、ハイドロキシアパタイトシート周囲には骨伝導により新生骨が骨欠損辺縁部から欠損中心に向かって形成された。このことから骨伝導性に優れた材料であると思われた。さらに骨髄幹細胞由来抽出蛋白溶液を浸漬したものは、より早期に新生骨を伝導させ、部分的には欠損部中央付近の骨形成も確認された。以上のことからこの材料の多層化により、時間差での薬剤作用により複数の組織への作用による効率的再生が可能になると思われた。
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