2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of an osteoinductive biphasic hybrid bone substitute
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18K09644
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| Research Institution | The Nippon Dental University |
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Principal Investigator |
松野 智宣 日本歯科大学, 生命歯学部, 教授 (80199827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
橋本 典也 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (20228430)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 骨造成 / 骨誘導能 / ハイブリッド骨補填材 / 低結晶ハイドロキシアパタイト / 医療用輸液 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は5種の医療用輸液を混合してCa/Pクラスターを生成し、それを顆粒状骨補填材料の表面や内部気孔に低結晶型ナノハイドロキシアパタイト（HA）として析出させて、骨誘導能を発揮する二相性のハイブリット骨補填材料を開発することを目的にin vitroとin vivoで評価するものである。2018年度では、4種（HA、βTCP、牛焼成骨、炭酸アパタイト）の顆粒状骨補填材を5種類の医療用輸液をCa/P比＝1.67、pH7.8に近似するように混合した過飽和なリン酸カルシウム液に浸漬して、SEMで各顆粒表面に析出物が成長することを確認した。
2019年度の研究では、過飽和リン酸カルシウム液の上清中のカルシウムとリン酸の濃度が経時的に減少することを確認した。一方、析出物を経時的にSEMで観察すると球状の粒子が次第に増大した。さらに、その析出物はXRDパターンから結晶性の低いHA特有のピークを示し、FT-IRスペクトルはリン酸基の吸収バンドとOHの収縮振動を示したことから、低結晶HAであることが認められた。また、in vitro研究におけるMT3T3-E1細胞を用いた細胞増殖試験と骨分化試験で、いずれも有意に促進することも認められた。なお、4種の骨補填材の中で析出物の結晶化を詳細に検討したところ、HAが最も顕著であったことから、in vivo研究においてはHA顆粒を用いることに変更した。
一方、in vivo研究ではウサギ頭頂骨に直径６mmの全層の臨界骨欠損を作製し、HA顆粒の骨補填材とその表面に低結晶HAを析出させたハイブリットHA骨補填材を填塞した。その結果、１か月後の骨欠損部はハイブリットHA骨補填材のエックス線不透過性がやや亢進していることが認められた。なお、次年度はマイクロCT解析とVillanueva骨染色を行い、新生骨形成の定量化を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
in vivo研究で用いる骨補填材をHAに限定し、観察ポイントを新生骨形成に絞り、１か月間のみとしたため動物実験の期間が短縮できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度実施したin vivo研究は埋入期間を１か月間のみとしたが、必要に応じて長期間埋入して填塞部の骨リモデリングを検討する。その場合は追加実験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度予定していた論文投稿は、in vivo研究の結果を含めることとしたため、標本作製と染色にあてる予算、および投稿に係わる予算が次年度使用額に追加された。
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