2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
20500413
|
|---|
| Research Institution | Meiji University |
|---|
Principal Investigator |
相澤 守 明治大学, 理工学部, 教授 (10255713)
|
|---|
| Keywords | 水酸アパタイト / 多孔質セラミックス / 欠陥構造 / 骨芽細胞 / 骨伝導(生体活性) / 骨誘導 / 電子顕微鏡 |
|---|
| Research Abstract |
現在、骨欠損部の補填には自家骨や水酸アパタイトなどのバイオセラミックスが臨床的に利用されている。水酸アパタイトはいつでも誰でも利用できる人工材料であり、インプラント時にホストの骨と直接結合する特性(骨伝導性)を示すが、「骨誘導能」が欠如しているため、確実な骨癒合が得られないという問題がある。本研究では、自家骨中のアパタイトと人工的な水酸アパタイトとの相違点のなかで「自家骨中のアパタイトのもつナノ欠陥構造」に着目し、まず「ナノ欠陥構造と生体活性との関連性」を明らかにし、ついで「骨誘導能を備えた次世代型バイオセラミックスの創製」を目指す。
本提案では、自家骨に匹敵する生体活性を人工材料(バイオセラミックス)に付与させるという目標を達成するため、次の3つの課題:1)ナノ欠陥構造による生体活性発現メカニズムの解明、2)ナノ欠陥構造の導入プロセスの構築、3)骨誘導能をもつバイオセラミックスの開発を推進する。
特に、H22年度は、3)の課題に注力した。表面にナノ欠陥構造をもつアパタイトファイバーからミクロ気孔とマクロ気孔とが共存する二極化した細孔構造を備えた多孔質セラミックスを試製し、それらを大型動物であるブタの脛骨・筋肉・脂肪にインプラントした。脛骨内にインプラントした多孔質セラミックスの気孔内には旺盛な骨侵入が認められ、材料と新生骨とが直接結合していた。また、筋内に埋め込んだ多孔質セラミックスの気孔内にも新生骨の形成が認められた。その一方、脂肪内に埋め込んだ多孔質セラミックスの気孔内にはほとんど骨形成は認められなかった。筋組織のような骨芽細胞の存在しない部位で、骨形成を誘発するバイオセラミックスは自家骨と同様に「骨誘導能」を備えていると考えられ、このセラミックスは次世代を担う「人工骨」として大いに期待できる。
|
