2014 Fiscal Year Annual Research Report
骨軟骨再生のための圧電粒子添加ナノファイバースキャホールドの開発
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24560114
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
森田 有亮 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80368141)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 骨軟骨再生 / スキャホールド / ナノファイバー / チタン酸バリウム粒子 / エレクトロスピニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，骨分化を促進するスキャホールドとして，圧電粒子であるBaTiO3粒子を添加したPLLAナノファイバースキャホールドの開発と作製したスキャホールドの有効性の評価を行った．ナノファイバーの材料には分子量および化学組成により生体吸収性および力学強度が調整可能であるポリ-L-乳酸（Poly-L-lactic acid，PLLA）を用い，圧電ナノ粒子には生体に有毒な鉛を含有せず自発分極を有するチタン酸バリウム（BaTiO3：BTO）を用いた．ファイバー作製方法として，材料に熱を与えることなくナノファイバーの紡糸やファイバー径の調節が容易であるエレクトロスピニング法を用いた．PLLA濃度10 w/v%，BTEAC濃度3 w/v%および溶液吐出量32 μl/minの紡糸条件において，BTO粒子が分散した直径約425 nmのPLLA/BTOナノファイバースキャホールドの作製に成功した．BTO粒子の添加量が増加するほど，PLLAナノファイバーを基準としたPLLA/BTOナノファイバーの表面電位が低下する傾向を得た．また，PLLAおよびPLLA/BTOナノファイバースキャホールド上で骨芽細胞様細胞を培養した結果，いずれのスキャホールド上においても細胞の初期接着性とDNA量において差は見られなかった．しかしながら，PLLA/BTOナノファイバースキャホールド上のALP活性はPLLAナノファイバースキャホールド上のものよりも高く，BTO粒子の添加量が増加するほどALP活性値も増加した．これらより，PLLA/BTOナノファイバースキャホールドは，BaTiO3粒子の添加に伴う表面電位の低下によって骨芽細胞様細胞の骨芽細胞への分化を促進することが示された．
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