2020 Fiscal Year Research-status Report
軟骨・骨組織誘導性ハイブリッド生体材料開発による新規関節軟骨再建法構築と臨床応用
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19K19159
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
高畠 清文 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 助教 (70736537)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ハニカムTCP / 軟骨組織再生 / 骨組織再生 / 人工生体材料 / 幾何学的構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在までに申請者らは、骨組織誘導能、生体親和性に優れているリン酸三カルシウム(TCP)に直線的貫通孔をハニカム状に配列させたハニカムTCPを開発し、その直線的貫通孔の孔径を変化させることにより、骨組織と軟骨組織を特異的に誘導することに成功している。
そこで本申請課題では、既存関節軟骨相当部に軟骨組織、骨組織相当部に骨組織を同時に、かつシームレスに組織が連続した状態で誘導可能な新規生体材料を開発することを目的とし、基礎的研究を行なっている。
申請者らはすでにウサギ膝関節において孔径300μmのハニカムTCPにBMP-2 80μg/mlを含浸させた試料において旺盛な骨形成と、わずかに軟骨組織形成を認める結果を得ている。2020年度は、BMP-2単独投与ではなく、軟骨組織誘導すると報告されているGDF-5やTGF-βなどの成長因子を添加して、ハニカムTCPによるさらなる軟骨組織誘導を検討した。その結果、BMP-2単独投与よりも複合投与の方が軟骨組織を誘導することを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度はウサギを用いた動物実験において、ハニカムTCPを用いて膝関節に旺盛な軟骨組織再生する最適条件(ハニカムTCPの直線的貫通孔の孔径、またBMP-2やGDF-5, TGF-βの含有量 ）の決定を計画していたが、COVID-19の影響で計画通りの動物実験が推進できなかったため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本申請課題の目的である、骨組織・軟骨組織をシームレスに連続した状態で再生するため、すでに骨組織誘導の最適条件は得ているが、軟骨組織誘導の最適条件を決定する必要がある。そこで今後の研究推進の方策として、軟骨組織誘導のために用いる成長因子のGDF-5, TGF-βの含有量を以前のラット異所性実験で最も軟骨組織を誘導した10μg/mlを軸として重点的に行う。
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| Causes of Carryover |
ウサギ動物実験を用いたハニカムTCPを用いた軟骨・骨組織誘導実験において、COVID-19の影響により使用動物匹数、TCP個 数、成長因子が予定よりも使用量が少なかったため次年度使用額が生じた。次年度は、ウサギ膝関節欠損モデルにおいて最適な軟骨組織誘導条件決定のための消耗品費に使用する予定にしている。
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