2024 Fiscal Year Annual Research Report
Biomedical application of fish collagen: Development of the bone-mimetic collagen-fibril coating on the titan-made bone implant
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21H04731
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
都木 靖彰 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (10212002)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浦 和寛 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (90360940)
東藤 正浩 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10314402)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2025-03-31
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| Keywords | コラーゲン原線維コーティング / 再生医療チタン材料 / 表面加工 / 骨誘導 / 水産廃棄物利用 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
工学研究院との共同研究により、以下の実績を得た。
① 昨年度改良したチタン材料表面へのヒドロキシアパタイト（HA）結晶成長法により形成されたHA層を詳細に解析し、その結晶性を明らかにした。形成されたHA層は、Ca/P比約1.4で純粋なHA結晶（Ca/P比（1.67）よりも若干Ca/P比が低いものの、HA単結晶のピーク（Raman shift値約961）を持つことを確認した。
②チタン材料表面に析出させた改良型HA結晶上にコラーゲン原線維をコーティングし，それをPILP法を用いて石灰化させた材料を創出することに成功した。
③ マウス骨芽細胞用細胞株MC3T3-E1を石灰化したコラーゲン原線維コート（石灰化コート）および非石灰化コラーゲン原線維コート（非石灰化コート）上で培養し，石灰化コートへのMC3T3-E1細胞の接着は良好で、非石灰化コート（対照群）と同様に播種後3時間以内にMC3T3-E1細胞が接着することを証明した。しかし、接着した細胞の形態は両コート間で異なり、非石灰化コート上では接着細胞は扁平な多角形を示すのに対し、石灰化コート上では播種後3時間から6時間にかけて扁平な形から細長い紡錘形へと形態が変化した。また、細胞は石灰化コラーゲン原線維の走行方向にに沿って伸長する傾向があった。コラーゲン原線維は、その石灰化により原線維径が太くなる。非石灰化原線維は径が小さく細胞は原線維の走行方向を感知できない一方で、太くなった石灰化原線維上の細胞はその走行方向を感知して細胞の伸長方向を制御しているのかもしれない。細胞増殖には両コート間で差はなかった。
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| Research Progress Status |
令和6年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度が最終年度であるため、記入しない。
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