インプラント/生体組織界面のナノレベル解析法の確立

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20592266
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 白井 肇 Okayama University, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (00263591)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鳥井 康弘 岡山大学, 医学部・歯学部附属病院, 教授 (10188831) ; 皆木 省吾 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (80190693)
• Keywords: インプラント / 界面

Research Abstract

従来の生物学的な試料作製法では、インプラントと骨が剥離するため、電子顕微鏡レベルでのインプラント/生体組織界面の観察は極めて困難であった。本研究の目的は、工学分野の先端試料作製技術を生物試料に応用することにより、インプラント/生体組織界面を、破壊しないまま観察可能な超薄切片を作製する技法を確立することである。
イオンスライサは,アルゴンイオンを低角に照射することにより試料のダメージを最小限に抑えながら超薄切片を作製するための装置である。本年度研究分担をしている鳥井が基盤研究(B)に使用してきている装置であり、予備実験の結果から、この装置を用いた試料作製によって、本研究の目的を達成できる可能性が非常に高いが、技法的に確立してはいない。
チタンプレート上に、光重合性樹脂製の凸版を用いて、骨誘導タンパク(BMP-2)などのサイトカインを固定化した光反応性ゼラチンをプリントし、チタンプレート上にマイクロパターンを作製した。このマイクロパターン処理したチタンプレート上に培養細胞を播種し,一定条件下で培養後、樹脂包埋した。
樹脂包埋試料を、チタンプレート上に作製したサイトカイン固定化光反応性ゼラチンのマイクロパターンと細胞との境界が観察できるようにトリミング後、試料の上にシールド・ベルトを置き,アルゴンイオンにて試料をごく浅い角度で研磨し、観察試料を作製した。
試料の穴の開いた周辺の薄膜部をTEMにて観察した。観察されたTEM像はチタン、細胞を同時に観察できるものの、高分解能による詳細な検討ができる試料作製にはなかなか至らず、現在、試行錯誤をしている最中である。
今後は、並行して、その他の超薄切片作製法である、ダイヤモンドナイフによる切片作製法、断面観察試料作製法、Focused Ion Beam(FIB)による試料作製法を試み、界面の観察が可能となった時点で動物実験に移行する予定にしている。