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エレクトロスピニングによる骨再生用アパタイト被覆ポリ乳酸ナノファイバー足場の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K06067
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関同志社大学

研究代表者

片山 傅生  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (70161065)

研究分担者 森田 有亮  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80368141)
田中 和人  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (50303855)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードポリ乳酸 / リン酸水素カルシウム / ファイバースキャホールド / アパタイト被覆 / 骨再生 / エレクトロスピニング / スキャホールド / マイクロファイバー / ナノファイバー
研究成果の概要

本研究では,骨形成促進のためアパタイト析出の核として無水リン酸水素カルシウム(DCPA)粒子を添加した多孔質PLLA / DCPAファイバースキャホールドを開発した.PLLAとDCPAの混合比を5/1とし,エレクトロスピニングにより多孔質PLLA / DCPAファイバースキャホールドを作製した.模擬体液(SBF)浸漬7日後,多孔質PLLA / DCPAファイバー表面はアパタイトで均一に覆われた.また,ファイバーを多孔質構造とすることで,ファイバー内部にもアパタイトが析出し,アンカー効果により剥離や割れのないアパタイト被覆が可能となった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

生体吸収性材料であるポリ乳酸ファイバースキャホールドが移植後にアパタイトで被覆されるようにすることで,骨組織内の細胞微小環境を模倣し骨細胞の接着・増殖を活性化する機能を付与することが本研究の主要課題である.アパタイト形成の核となる無水リン酸水素カルシウム粒子の添加と,多孔質ファイバーの高い比表面により,割れや剥離なくファイバーが早期かつ均一にアパタイトで被覆されることを可能とした.生体内でファイバー表面がアパタイトで覆われることで,スキャホールド内部への早期の細胞遊走と骨分化を促進させることを可能とする多孔質PLLA/DCPAファイバースキャホールドの開発は社会的意義が大きいと考えた.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [学会発表] Development of porous PLLA/DCPA microfiber scaffold to enhance bone formation2019

    • 著者名/発表者名
      Haruyuki Matsuo, Koji Yamamoto, Eiji Nakamachi, Kazuto Tanaka, Tsutao Katayama, Yusuke Morita
    • 学会等名
      30th Annual Conference of the European Society for Biomaterial
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体内でのアパタイト析出に優れた多孔質PLLA/DCPAファイバースキャホールドの開発2019

    • 著者名/発表者名
      松尾 陽之,山本 浩司,仲町 英治,田中 和人,片山 傳生,森田 有亮
    • 学会等名
      第18回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨形成促進のための炭酸カルシウム粒子添加PLLAファイバースキャホールドの開発2018

    • 著者名/発表者名
      松尾 陽之,山本 浩司,仲町 英治,田中 和人,片山 傳生,森田 有亮
    • 学会等名
      第22回生体関連セラミックス討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨形成促進のためのアパタイト被覆PLLAファイバースキャホールドの開発2018

    • 著者名/発表者名
      松尾 陽之,山本 浩司,仲町 英治,秋澤 康雄,田中 和人,片山 傳生,森田 有亮
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部2017年度学生員卒業論文発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 多孔質体2019

    • 発明者名
      森田 有亮,松尾 陽之
    • 権利者名
      森田 有亮,松尾 陽之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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