炭酸アパタイト骨置換材の多孔性制御による骨置換速度の飛躍的増進

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23390444
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 石川 邦夫 九州大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (90202952)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2014-03-31
• Keywords: 炭酸アパタイト / 海綿骨 / 高温分解 / 溶解析出 / 前駆体

Research Abstract

水酸アパタイトは優れた組織親和性と骨伝導性を示すが、破骨細胞によって吸収されないため、骨には置換されない。一方、骨の無機主成分である炭酸アパタイトは破骨細胞により吸収され経時的に骨に置換される。炭酸アパタイトの骨置換速度の増大が望まれるが、骨への置換は細胞が担うため、炭酸アパタイトの多孔体化が必須である。しかしながら、炭酸アパタイトは多孔体化によって機械的強さが著しく低下する。そこで本研究においては三層構造化による多孔体制御炭酸アパタイト骨置換材を調製し、その有用性を検討することとした。ゼラチン、カプロラクトン、乳酸グリコール酸共重合体などの生体吸収性高分子で炭酸アパタイトフォームを被覆すると機械的強さは著しく向上するが、組織親和性が低下することがわかった。一方、さらに当該フォーム表面を炭酸アパタイトで被覆すると組織親和性が向上することがわかった。組織親和性はゼラチン、カプロラクトン、乳酸グリコール酸共重合体の順に優れており、生体高分子であるゼラチンの有用性が確認された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

生体吸収性高分子被覆炭酸アパタイトおよび三層構造炭酸アパタイトの調製が終了していること、実験動物に作成した骨欠損部をリ生体吸収性高分子被覆炭酸アパタイトおよび三層構造炭酸アパタイトで再建していることから概ね順調に計画は進展していると思われるが、病理組織学的な検索が終了していないため早期の実施が望まれる。

Strategy for Future Research Activity

炭酸アパタイトは極めて有用な骨置換材として期待される。その有用性を飛躍的に向上させるために多孔体化は必須である。本研究で得られた知見を基盤としてさらに機能的な多孔体化を検討する。