2013 Fiscal Year Annual Research Report
生体活性を制御する足場の気孔分布と表面硬度に関する硬組織再生医工学的研究
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24390443
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
川瀬 知之 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90191999)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
奥田 一博 新潟大学, 医歯学系, 准教授 (00169228)
永田 昌毅 新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (10242439)
田中 孝明 新潟大学, 自然科学系, 教授 (00217043)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 人工高分子 / スキャホールド / 組織工学 / 骨組織再生 / 生体活性 |
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| Research Abstract |
平成25年度は引き続き多孔質足場基材の開発と骨膜培養に関する基礎的研究を実施した。
1. 多孔質足場材料基材の開発: 生分解性高分子であるポリ乳酸(PLLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、および両者のポリマーブレンドを用い、熱誘起相分離法による多孔質基材の作製条件を検討し、骨芽細胞様細胞増殖にとって最適になるように調整した。
2. 骨膜細胞の接着様式: 骨膜細胞を分散させてプラスチックディッシュに単層培養した時の主な接着因子はCD44であり、細胞のECM産生は少ないことから、培地中のfibronectinなどを介した接着になっているものと思われる。一方、幹細胞用培地で肥厚化した骨膜シートでは、integrin α1β1が主たる接着因子になっていることが判明した。この際、細胞はECMとしてcollagen IのほかにfibronectinやVCAM1を活発に産生ししていることから、これらの分子間同志での接着様式をとるものと思われる。
3. 骨膜シートのバイオメカニカル特性: 原子間力顕微鏡を用いて細胞表面の硬さ・粘弾性を評価した。プラスチックディッシュで単層培養した分散骨膜細胞と比較して、肥厚化した骨膜シート表面の細胞は有意に柔らかいことが明らかになった。昨年度の結果および文献的な考察も加えると、足場が軟らかいことと未分化前駆細胞の効率的な増幅とは因果関係がありそうである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
多孔質足場基材の開発に関する研究においてはポリマーブレンド法による基材開発については大きな前進はなかったものの、骨膜シートに関する基礎的な研究については4報の論文発表をはじめ学会でも精力的に発表した。また、足場の比較対象として用いたチタン板についても、骨芽細胞との親和性について新規知見を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
多孔質足場基材の開発においては、相分離条件や後処理工程によって孔径や孔構造を変化させる研究を進める。細胞の対象を骨膜シート培養から拡大して、骨芽細胞や未分化骨芽細胞先駆細胞との親和性についても検討し、より汎用性の高い足場の開発を目指す。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
多孔質足場基材の試作において、PCLを用いた場合にもPLLAと同様に気孔を作製するための条件検討で期待した結果が得られなかったため、骨膜シート培養試験などの生物学的試験が計画通りに進行しなかったため。
試薬と実験動物を主体とする消耗品購入のための物品費と研究成果の発表ならびに最新情報収集のための学会出張のための旅費に使用する計画である。
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