| Project/Area Number |
23K18593
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 90:Biomedical engineering and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
林 幸壱朗 九州大学, 歯学研究院, 准教授 (80580886)
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| Project Period (FY) |
2023-06-30 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | DDS / 骨粗鬆症 / ハニカム / 生体材料 / バイオセラミックス / 顆粒 |
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| Outline of Research at the Start |
世界的な高齢化に伴い、骨粗鬆症の患者が急増している。骨粗鬆症になると、骨の量と強度が減少し、転倒やくしゃみといった僅かな衝撃でも骨折してしまう。さらに、骨粗鬆症による骨折が原因で寝たきりになり、認知症につながることも知られている。骨粗鬆症の治療では、毎日や毎週の服薬を数年間継続する必要があり、患者の5割は、1年後には処方通りの服薬ができていない。このため、多くの患者において症状が改善せず、背骨や大腿骨の骨折や圧潰が繰り返し生じ、歩行困難や寝たきり、要介護となる。この問題を解決するために、本研究では、服薬を必要としない革新的治療を導く新規材料を開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、炭酸アパタイト製のハニカム構造を有する顆粒体（炭酸アパタイトハニカム顆粒）をドラッグデリバリーシステム（DDS）の薬剤担体として活用し、骨粗鬆症の進行度に応じた薬剤放出と骨再生の実現可能性を評価することを目的とした。炭酸アパタイトハニカム顆粒は、顆粒全体を貫通する六角柱状のマクロ気孔を有しており、この構造が薬剤の保持および放出制御に寄与すると考えられる。さらに、マクロ気孔の内壁にはマイクロスケールおよびナノスケールの空間が形成されており、我々はこれらの微細構造を精密に制御する製造技術を既に確立している。
本年度は、こうした構造的特徴を活かし、骨粗鬆症治療に用いられる抗体薬を炭酸アパタイトハニカム顆粒内部に効率的に封入することに成功した。加えて、骨粗鬆症特有の環境変化に応答して薬剤の放出挙動が変化する機能性を付与することにも成功し、環境応答型DDSの基盤構築が可能であることを実証した。
さらに、ヒト骨芽細胞を用いたin vitro試験により、炭酸アパタイトハニカム顆粒を薬剤担体として使用することで、細胞の増殖促進および骨分化誘導が確認された。これにより、本材料が単なる薬剤キャリアとしてだけでなく、骨再生を誘導するバイオアクティブマテリアルとしても機能することが示唆された。
本研究成果は、関連分野の学会より高く評価され、招待講演という形式での発表を行ったほか、原著論文としても学術誌に掲載されており、学術的・応用的両面から注目を集めている。
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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
当初の計画通り研究を遂行することができているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在のところ当初の計画通り研究を遂行することができており、今後も計画に従い研究を遂行する。令和7年度は、骨粗鬆症モデル動物を用いた実験により、炭酸アパタイトハニカムをDDS担体として用いた骨粗鬆症治療の有効性について評価を行うことを計画している。
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