2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of new material surface design for bone scaffolds
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18K09634
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
永井 亜希子 愛知学院大学, 歯学部, 准教授 (40360599)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野崎 浩佑 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 助教 (00507767)
堀内 尚紘 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (90598195) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 配向性ナノセラミックスシート / 有機ー無機プロセス / ハイドロキシアパタイトナノ粒子 / 軟骨細胞培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、骨内インプラント材料の高機能化に役立つ新しいバイオナノ界面モデルの提案を目的とした。具体的には、まず有機‐無機プロセスを基盤として、有機分子の自己組織化秩序をテンプレートとして生体適合性の高い無機材料ナノ粒子の配向を制御し、表面ナノ・ミクロ構造を持つフィルムを作製、さらにその表面と生体との相互作用の調査をフィルムの合成と同時進行することで、適材適所の先進的表面の設計を目指した。昨年度はハイドロキシアパタイト（HAp）ナノ粒子を、脂肪酸中で自己組織化させた2種類のフィルムを作製し、軟骨前駆細胞様細胞（ATDC5細胞）を用いた分化アッセイにおいて、添加物を加えることなく軟骨様細胞に分化させることができた。特に板状ナノ粒子を用いたフィルム上で、ATDC5細胞の分化が促進できたことについてのメカニズムについて、今年度さらに調査をすすめた。ナノ粒子の自己組織化のパターンにより、表面の親水性の程度が異なっていることが接触角測定にて示された。板状粒子を用いて形成された配向HApフィルム上で培養されたATDC5細胞は、線維状粒子で形成されたフィルムと比較して、より短い期間で接着できたが、伸展は不良だった。細胞の接着力は、トリプシンベースの細胞剥離アッセイにてように、親水性表面では他の表面よりも弱かった。これらの結果は、板状粒子を用いて形成された配向HApフィルムが、軟骨形成細胞に軟骨下骨のような足場を与え、細胞増殖と分化を増加させることを示唆している。
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