2012 Fiscal Year Annual Research Report
高機能化カーボンナノ物質修飾３次元スキャホールドを用いた顎骨組織の再建
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22390361
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
横山 敦郎 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (20210627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤坂 司 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (00360917)
山本 悟 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (10344524)
滝田 裕子 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30125330)
佐藤 義倫 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (30374995)
安田 元昭 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (90239765)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | カーボンナノ物質 / 生体材料 / 骨形成 / スタチン / b-FGF / チタン / 長期安定性 / 構造変化 |
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| Research Abstract |
最終年度である本年度は、以下の研究を行った。
1．カーボンナノ物質の生体内での長期予後：カーボンナノチューブ(CNTs)皮下埋入2年後における超微細構造学的分析および材料学的分析を行い、食細胞による貪食とCNTsの構造変化を明らかにした。細胞内微小器官には大きな変化が見られず、2年後においてもガンの発生が認められなかったことから、今回使用した多層CNTsは、生体適合性が高いことが確認された。また、ラット骨内にCNTsコーティングコラーゲンスポンジを1年5か月埋入した結果、CNTs周囲に形成された骨組織は吸収され、CNTsは、一部は細胞に貪食されるとともに、凝集した形で骨髄内に存在していた。
2．高機能化カーボンナノ物質の評価：①b-FGFを修飾したCNTsをコーティングしたスポンジをラット頭頂骨上に埋入し、組織学的検索を行った。b-FGFで修飾した高機能化CNTsコーティングコラーゲンスポンジにおいては、b-FGFを修飾していないものに比較し多くの骨形成が観察された。②スタチンを担持させたカーボンナノホーン(CNHs)をPTFE膜に固着し、GBR膜としての応用について実験を行ったところ、埋入８週で有意に多くの骨形成が観察され、破骨細胞が多く認められた。TEM観察を行ったところ、破骨細胞内にCNHsが観察され、一部のCNHsには構造変化を示唆する所見が認められ、徐放の可能性が示唆された。
3．チタンへの表面修飾と生体材料としての評価：陽極酸化したチタンをシランカップリング処理後にCNTsをコーティングした。CNTsは一様にチタン表面に固着しており、ラット骨髄細胞においても骨関連タンパクの発現が強く認められるとともに、ラット骨髄内に埋入したところCNTsをコーティングしていないチタンに比較し有意に多くの骨が接触していることが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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