顎顔面骨再建に向けた完全連通孔を有する高機能型人工骨の創製

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21791975
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 井川 和代 東北大学, 大学院・歯学研究科, 大学院非常勤講師 (90512111)
• Keywords: 再生医療 / 生体材料

Research Abstract

ヒトへの顎顔面再建の臨床応用に向けて、3Dインクジェットプリンターを用いたリン酸三カルシウム人工骨(IPCAB)の完全連通孔を設計し、さらにこの完全連通孔にbFGFをプリントしたIPCABを造形し、本年度は、動物移植試験における評価を行った。
III ビーグル犬の頭蓋骨欠損モデルにおけるbFGFをプリントした完全連通孔の有効性と安全性の評価
ビーグル犬の頭蓋骨のCTデータより、最適化された完全連通孔3本を設計し、3Dインクジェットプリンターを用いて、完全連通孔を有するIPCABを作製した。ビーグル犬の頭蓋骨に左右に直径20mmの骨欠損を形成した。実験群としてbFGFを添加した完全連通孔を有するIPCABを、コントロール群としてbFGFを添加しない完全連通孔を有するIPCABを移植した。移植1か月後、組織形態学的計測、CT値による骨形態計側により、両群ともに新生骨が認められた。組織形態学的計測において、Bone defect areaは、コントロール群(0.49±0.068)に対して実験群(0.26±0.025)、Contact Bone Areaは、コントロール群(0.53±0.018)に対して実験群(0.37±0.034)であり、ともに有意差(P<0.01)を認めた。完全連通孔にbFGFを添加することで骨再生を促進すると考えられた。骨形態計測による新生骨に関しては両群ともに有意差は認められなかった。
bFGFをプリントした完全連通孔は、複雑な骨形態を有する顎顔面部骨再建において重要な意義があると考えられる。