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

2013 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 – 2015-03-31
• Keywords: 炭酸アパタイト / 海面骨 / 高温分解 / 溶解析出 / 前駆体

Outline of Annual Research Achievements

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、炭酸アパタイトを多孔化し、かつ、多孔性を高度に制御する必要がある。連通多孔体の最良の形態の一つは海綿骨であると思われる。本年度は海綿骨を炭酸アパタイトに変換する条件の最適化および実験動物による初期評価を行った。
骨を焼成する場合、１３００℃でα型リン酸三カルシウムや他のリン酸カルシウムが形成される。しかしながら、次の溶解析出型反応による炭酸アパタイト形成の観点から１５００℃での焼成が好ましいことがわかった。次に炭酸リン酸ナトリウム水溶液で溶解析出型組成変換による炭酸アパタイトへの組成変換を検討した。反応温度に関して１００℃および１５０℃では不十分で２００℃以上が必要であることがわかった。２５０℃の場合は３日位内で炭酸アパタイトに組成変換されることがわかった。
得られた炭酸アパタイトを用いて、ラット骨欠損を再建した。炎症反応は認められず、優れた組織反応を示すことがわかった。これは焼成によって抗原抗体反応の原因となる有機物が完全に除去されたためであると考えられた。
この実験結果を基盤により長期の組織親和性や骨伝導性、骨置換性の検討が望まれる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。