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2008 Fiscal Year Annual Research Report

生体高分子ハイドロゲルと骨髄間葉系幹細胞の複合型骨充填材

Research Project

Project/Area Number 20791477
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

柴田 陽  Showa University, 歯学部, 助教 (30327936)

Keywordsコラーゲン / リン酸カルシウム / 幹細胞 / インプラント
Research Abstract

HAおよびTCPナノ微粒子上で骨芽細胞様細胞を培養することにより, リン酸カルシウムと生体界面に析出する石灰化組織の物理・化学的特性を検討した. HAおよびTCPナノ微粒子は徐々に溶解し, 一週間後には両サンプル上に石灰化組織が析出した, 細胞培養後にみられるHAおよびTCPサンプル上の石灰化組織はX線回折分析の結果, 結晶構造的には違いがなく, アパタイト様の石灰化組織が析出していた. しかし, 赤外分光分析およびX線光電子分光分析法でさらに追究すると, TCPサンプル上の石灰化組織は細胞外マトリクスと無機成分であるリン酸カルシウムの反応性が高く, HAサンプル上の石灰化組織と比較して, 高架橋の骨様複合体であることが判明した. 赤外分光分析では細胞培養後のTCPサンプル上の石灰化組織でリン酸基の重合反応が検出された. このためTCPサンプル上では細胞が産生したコラーゲンマトリクスと無機イオンとの架橋反応が促進される. 化学構造の違いは, 力学的性質にも影響した, ナノインデンテーション法による分析で, TCPサンプル上の石灰化組織の値は, 硬さ・弾性係数ともに象牙質および海綿骨の値とほぼ一致し, これらと同様粘りのある構造体であるといえる. 一方, HAサンプル上の石灰化組織は硬さ・弾性係数ともにきわめて高く, たわみが少なく, もろい構造体であることが判明した. 過去の文献から, 皮質骨の値であっても海綿骨の2倍から大きくても3倍程度であり, HAサンプル上の石灰化組織は少なくとも物理的には骨と全く異なる構造体である. 歯科用生体材料と骨との界面組織は, 咬合力を負担する機能材料としてきわめて重要な生体構造物であると考えられる. HAの骨形成能が高いことは疑いようがないが, 単に組織切片を染色するだけではわからない, 物理的性質が骨と大きく異なる構造体をHAと骨組織との界面に析出している可能性がある。

  • Research Products

    (8 results)

All 2008

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Micromechanical evaluation of mineralized multilayer2008

    • Author(s)
      Shibata Y., He LH., Toda Y., et.al
    • Journal Title

      J Biomech 41

      Pages: 3414-1418

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Osteoblast-like cell proliferation on tape-cast and sintered tricalcium Phosphate sheets2008

    • Author(s)
      Tanimoto Y, Shibata Y., Kataoka Y., et.al
    • Journal Title

      Acta Biomater 4

      Pages: 397-402

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interfacial assembly of bio-inspired nano structure mediated by super sensitive crystals2008

    • Author(s)
      Yuriko Toda, Yo Shibata., Yu Kataoka, et.al
    • Journal Title

      J Biomed Mater Res A 84A

      Pages: 869-874

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cooperation of phosphate monomer and silica modification on zirconia2008

    • Author(s)
      R. Tanaka, A. Fujishima, Y., Shibata, et.al
    • Journal Title

      J Dent Res 87

      Pages: 666-670

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Micro mechanical property recovery of human carious dentin achieved with colloidal β-tricalcium phosphate2008

    • Author(s)
      Shibata Y, He LH, Kataoka Y., et.al
    • Journal Title

      J Dent Res 87

      Pages: 233-237

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] インターフェースインプラントロジー2008

    • Author(s)
      柴田陽
    • Organizer
      再生補綴医学研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2008-11-28
  • [Presentation] 放電陽極酸化によるチタンの抗菌処理2008

    • Author(s)
      柴田陽, 金重さゆり, 片岡有, 他
    • Organizer
      第52回日本歯科理工学会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] Cooperation of Phosphate Monomer and Silica Modification on Zirconia2008

    • Author(s)
      R. Tanaka, A. Fuj ishima, Y. Shibata., et.al
    • Organizer
      86th IADR
    • Place of Presentation
      86th IADR
    • Year and Date
      2008-07-03

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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