骨再生医療における生体吸収型インテリジェントマテリアルの開発とその機能解析

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18791502
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 湯浅 哲也 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助手 (70332822)
• Keywords: PLGA / α-TCP / β-TCP / インテリジェントマテリアル / ハイブリッドマテリアル

Research Abstract

これまで、口腔外科領域では、顎骨に発生した嚢胞や腫瘍などの手術後に生じる骨欠損に対し、自家骨移植が主に用いられてきた。しかし、近年では様々な問題点が指摘されたため、生体材料が開発され、広く臨床応用されるようになってきた。
しかし、その適応部位や特徴は様々で、その利点を生かし、欠点を補う複合的な材料の開発・研究はなかった。今回、われわれは有機材料と無機材料を用い、その長所を生かしたハイブリッド型材料を開発し、さらに自ら生体内の環境に適応し、治癒過程を促進させるインテリジェントマテリアルの開発・研究を行う。そこで本年度は、
1.有機材料および無機材料のpH測定と溶解実験
有機材料であるPLGAを径10ミクロンで粉砕したものを蒸留水中に浸漬しpH測定した結果、経時的に蒸留水はアルカリ性に傾いた。また、無機材料であるα-TCPおよびβ-TCPの粉砕物を同様に蒸留水に浸漬し、pH測定を行ったところ酸性に傾いた。なお、その際、α-TCP>β-TCPの溶解性を示す結果となった。なお、PLGAの溶解性は、無機材料であるTCPに比較して、緩徐な溶解性を示した。この結果を踏まえて、有機材料であるPLGAに混和させる無機材料をβ-TCPと決定した。
2.有機材料および無機材料から成るハイブリッド材料の作製
適切な混合率を決定するため、まずPLGA :β-TCPの混合比を10:1〜5にし、蒸留水中に浸漬させた。その結果、PLGA :β-TCPの混合比を10:1に調節したものが比較的pHの変化が少なかった。次いで、sugar crystal法により、格子状のPLGAを作成した後、β-TCPを溶解させた混濁液を噴霧させ、ハイブリッド材料を作成した。一方、まずウレタン法から作成した格子状β-TCPを作成・sugar crystalに浸漬し、PLGA溶解物を添加しハイブリッド材料を作成した。
次年度は、本材料を用いて細胞培養実験・動物埋入実験を行う予定である。