2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26670847
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
山下 仁大 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (70174670)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 美穂 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (40401385)
永井 亜希子 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (40360599)
堀内 尚紘 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (90598195)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオセラミックス / リン酸カルシウム / ハイドロキシアパタイト / 電気分極 / スキャホールド / 硬組織代替デバイス / 水酸アパタイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、人工材料と自家骨の併用移植療法についての新しい方法論を提案するものである。市販のセラミックス材料と手術時に摘出される自家骨に電気分極法を適用することで、それぞれの骨再生能を向上することを目指す。自家骨とセラミックス材料の骨再生機能を相乗的に利用することで、併用移植療法が飛躍的な骨再生効率の向上が期待される。さらに、細胞生物学的、分子生物学的解析も行うことで、骨再生機能向上機構を明らかにすることを目指す。骨再生効果を最も効率よく発現させるために、自家骨とセラミックス人工材料（ハイドロキシアパタイト（HAp）とベータ・リン酸三カルシウム（β-TCP））について電気分極条件の最適化を行った。特にハイドロキシアパタイトでは、その構造内に存在する水酸化物イオンが重要な役割をもつことが分かった。すなわち、分極形成には水由来の水酸化物イオンの存在が不可欠である。分極は、水酸化物イオンに由来する配向分極とそのプロトン伝導との複合的な要因によって形成される。また、分極アパタイト上における細胞内タンパク質カスケードの発現機序について着目し、分極面ではFAK をトリガーとする細胞増殖シグナルが活性化されることを見出した。さらに、生体骨での分極処理による電荷蓄積についても調査を行った。生体骨中の無機成分による電荷の蓄積を確認することができた。
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