2022 Fiscal Year Annual Research Report
Application of self-setting beta-tricalcium phosphate granular cement for bone regeneration and bone augmentation by controlling interconnected pores
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21K17091
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
福田 直志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (10804156)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | β-TCP / 自己硬化性 / 顆粒セメント / α-TCP / 垂直的骨造成 / 骨再建 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、研究代表者が開発した自己硬化型β型リン酸三カルシウム顆粒セメント（β-TCPGC）に対して、連通気孔径を制御することで材料内部へ骨関連細胞や微小血管が早期侵入できるシステムを付与することを目的とした。前年度までの成果により、β-TCPGCへ添加する気孔形成材料（ポロジェン）としてα型リン酸三カルシウム（α-TCP）を選定し、混合重量比で6種類のポロジェン添加β-TCPGC（p-β-TCPGC）を調製したが、本年度はその物性評価および動物実験による有効性検証を行った。p-β-TCPGCは、α-TCPとβ-TCPの重量比別に、α：β=① 0：10、② 2：8、③ 4：6、④ 6：4、⑤ 8：2、⑥ 10：0とし、練和液はリン酸水素カルシウム飽和20 mmol/Lリン酸溶液とした。いずれも顆粒表面に析出したDCPD結晶が結合することで硬化し、α-TCP混合率の増大に伴い脆くなる傾向を示した。細孔分布分析の結果、α-TCPの混合率の増大に伴い細孔表面積は大きくなり、一方で、細孔体積、Median径、気孔率は小さくなる傾向を示した。また、ウサギ頭蓋骨を用いた垂直骨造成実験では、いずれの条件も術中に崩壊することなく積層可能であった。術後の組織標本において、α：β=② 2：8の検体はα：β=① 0：10の検体と比較し同程度の造成量を維持しつつ、より骨新生の亢進を可能とした。一方で、α：β=③ 4：6以降の検体（③から⑥）は、α-TCP混合率の増大に伴い残存p-β-TCPGCが減少する傾向を示し、造成部位の高さを維持できない検体が散見された。それに伴い、骨新生量も低下する傾向を示した。
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