2021 Fiscal Year Research-status Report
粒子分散により骨再生医療への貢献を目指すマルチディメンジョン・バイオマテリアル
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20K05081
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| Research Institution | Oyama National College of Technology |
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Principal Investigator |
川越 大輔 小山工業高等専門学校, 物質工学科, 准教授 (80420008)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
多賀谷 基博 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (20621593)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | アパタイト / 分散 / 透明 / 薄膜 / ゼータ電位 / ナノ / 骨芽細胞 / 微細構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
iPS細胞の樹立により社会からの再生医療への期待は非常に大きくなっている。細胞を用いた再生医療において、細胞の研究だけでは生体を再生することは難しく、細胞が増えたり新しい生体組織を構築したりするのに必要な足場材料の研究も重要である。
骨再生における足場材料の候補として、生体骨の無機主成分に類似しているアパタイトが期待されており、多くの研究が進められている。よりよい骨再生の足場材料を作製するためには、アパタイト上での細胞試験の知見を集積することが必要であり、アパタイトを透明薄膜とすることで、透明なポリスチレンやガラスのような細胞試験に適したアパタイトの作製を試みている。この透明アパタイト薄膜の作製には、アパタイトの粒子制御が重要であり、我々はクエン酸を用いてアパタイトの粒子の形状や大きさの制御を行っている。
2021年度は、クエン酸により分散したアパタイトを、一定温度下で種々の時間で静置し、アパタイトスラリー中の粒子径変化を確認した。時間の経過とともに、粒子径が小さくなっていき、沈降試験中のアパタイトスラリーの透明度も向上した。静置により制御したアパタイトスラリーを用いて、スピンコート法により薄膜を作製したところ、本系の従来の透明薄膜に比べて、微細構造が均一化し、透明度も各段に向上した。また、生体金属材料などの3次元基材の表面に対しても薄膜の形成が可能なディップコート法を用いて成膜をしたところ、均一なアパタイト透明薄膜が得られた。
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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
2020年度の研究において、均一な透明薄膜を作製するためには本系のアパタイトスラリーについて粒度分布などの最適化が必要なことが明らかとなっていた。
2021年度は、一定温度下の静置時間でアパタイト粒子径を減少させることができた。アパタイトの粒子径が減少する詳細なメカニズムは解明できていないものの、適した温度と時間を選択することで、小さい粒子径のアパタイトスラリーが作製でき、さらにスピンコート法およびディップコート法による透明薄膜が作製できたことから、2021 年度としては（2）おおむね順調に進んでいるを選択した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は細胞挙動に影響を与える透明アパタイト薄膜中の因子の検討を行う。表面の形状や状態が細胞へ与える影響は大きいことから、まずは硬さ試験機による透明薄膜の微細構造評価や、硬さ等の強度評価を行う予定である。
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Research Products
(5 results)
