2014 Fiscal Year Annual Research Report
リン酸カルシウムの結晶多様性が誘導する生体活性機序の解明と骨再生材料の開発
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26293417
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 治 東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (60374948)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
穴田 貴久 東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (30398466)
増本 博 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 教授 (50209459)
川井 忠 東北大学, 大学病院, 助教 (50547263)
井樋 栄二 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80193465)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生体材料学 / 結晶 / バイオセラミックス / リン酸カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は、リン酸カルシウム結晶の加水分解の影響について研究した．OCPの加水分解は骨伝導能に多様性を与えることがわかっている（Miyatake N et al. Biomaterials（2009）．OCPを既報（Suzuki O et al. Tohoku J Exp Med 1991）に基づき合成し,洗浄，乾燥した.一方，同じ合成条件で一定濃度のGelatinを含有した水溶液中でOCPを合成した．単独合成のOCPを水溶液中から回収して洗浄，乾燥した．OCPを再分散させた水溶液，また共沈によるOCP/Gelatin溶液をそれぞれ温水中で最長で40時間まで保持した後，それぞれ結晶を回収し，乾燥させた後，結晶の性質を物理的手法（XRD，FTIR，TEM，SAED）によって解析した．その結果，共沈殿から得たOCPの方が，加水分解速度が速いことがわかった．また，TEM観察によると結晶の形態が変化することがわかった．並行して単独合成したOCPを分散した水溶液中にGelatinを共存させると，Gelatinの濃度に依存して加水分解が促進する傾向があった．このことから，Gelatinと結晶が相互作用する可能性が示唆された．骨髄間質ST-2細胞の増殖能およびアルカリフォスファターゼ（ALP）活性による分化能を３週まで検討した．その結果，増殖能および分化能はゼラチン単独と同等であり，いずれも良好な細胞親和性を示した．
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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
平成26年度は結晶性状の多様性に関して，加水分解の影響について研究した．特にOCP結晶性状の加水分解に及ぼすGelatinの共存の影響を検討し，Gelatinが結晶と相互作用する可能性について加水分解速度の解析から明らかにした．加水分解速度がGelatinにより促進される傾向が見出され，このことから，Gelatinの共存が加水分解で生成する結晶の性状に影響を及ぼすことが示唆された．以上から，計画に準じており概ね順調に進展していると評価できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
OCP結晶の加水分解の影響と生体応答について検討する．加水分解程度の異なるOCP/Gelatin複合体からラット頭蓋冠へ埋入するディスクを型にて成型し，凍結乾燥，熱架橋を行う．一定期間埋入して加水分解が骨再生に及ぼす影響を調べる．非脱灰による軟X線像撮影，脱灰標本による組織形態計測，組織学的検討から細胞応答を調べる．対象として骨欠損のみ，Gelatinのみを検討して比較し，骨再生に及ぼす加水分解による結晶性状の影響を明らかにしていく．
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| Causes of Carryover |
交付金額の査定額により，予定していた機器購入が不可能となったため，常時使用するより低額の機器購入へ変更した差額分が生じたこと，また，加水分解系の合成材料の解析において予想外の結果が出て解釈に時間がかかり，一部計画を修正したため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
結晶の多様性を化学組成，形態，サイズの観点から制御するために合成の条件を広範囲に検討し，合成物の分析を行う．そのための消耗品経費に充当する．
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Research Products
(10 results)
