2020 Fiscal Year Annual Research Report
A study on bioactive ceramic biomaterials
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18H02981
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 治 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60374948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱井 瞭 東北大学, 歯学研究科, 助教 (00824004)
穴田 貴久 九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (30398466)
川井 忠 岩手医科大学, 歯学部, 講師 (50547263)
井樋 栄二 東北大学, 医学系研究科, 教授 (80193465)
溝口 利英 東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (90329475)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生体活性 / リン酸カルシウム / 骨芽細胞 / 骨補填材 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生理的環境だけでなく病的な生体環境下においてもバイオアクティブな性質を発揮する人工骨補填材料を開発することを目的として，骨伝導を示すことを報告してきたリン酸八カルシウム（OCP）の研究室合成による顆粒状材料と，市販の酸抽出ブタ皮膚由来gelatinから多孔質OCP/Gelatin複合体ロッド状試料を作製した．OCP含有量を低用量から高用量まで変化させた数種類の複合体を準備した．ラットの骨粗鬆症の血清濃度を参考に，病的環境の無機イオン濃度状態を模倣した改変擬似体液の過飽和度を計算シミュレーターにて見積もっておき，OCP含有量の異なるOCP/Gelatin複合体ロッドを浸漬後の溶液上清のOCPおよびハイドロキシアパタイト（HA）に関する過飽和度の変化を評価した．その結果，改変擬似体液の無機イオン組成に依存するように，OCPの化学的安定性が異なることが判明し，生体内における骨伝導性に影響を及ぼすことが示唆された．この所見に基づき，ラット骨粗鬆症モデルの脛骨骨欠損へOCP/Gelatin複合体ロッドを埋入して骨形成を評価したところ，in vitroの化学的安定性とin vivoの骨形成に関連性があることが示唆され，OCPの複合体中の用量の影響が確認された．先の研究の生理的な環境下とは異なる傾向が示されたことから，バイオアクティブな性質を獲得するための化学的な環境条件および材料条件が明らかとなった（ACS Appl Bio Mater 3:1444-1458, 2020）．以上の研究を通じてバイオアクティブな骨補填材を作製するための材料設計指針が得られた．
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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