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短期・長期の骨形成促進を目指した二相性骨補填材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K17177
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 補綴・理工系歯学
研究機関九州大学

研究代表者

土谷 享  九州大学, 歯学研究院, 助教 (90722710)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード骨補填材 / 生体材料 / 二相性顆粒 / 顆粒セメント / 人工骨補填材 / バイオマテリアル / セラミックス
研究成果の概要

本研究は溶解挙動の異なる2種類の骨補填材を化学的に組み合わせた二相性骨補填材を創製し、骨形成に必要なカルシウムの溶出と骨関連細胞の足場としての機能のバランスを制御することで短期・長期の骨形成能力の向上を目的とする。
カルシウム溶出の早いリン酸水素カルシウム二水和物をコーティングしたβ型リン酸三カルシウムでは、リン酸水素カルシウム二水和物の析出の際に顆粒が自己硬化性を示し、骨形成に有利な多孔体構造となることを見出した。溶解性の遅いハイドロキシアパタイトコートした石膏顆粒では溶解性の極めて高い石膏の溶解性を制御することを示し、新生骨形成能力も向上することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

超高齢社会を迎える日本において、高齢者のQOLの向上が課題となる。中でも、骨再生で使用する骨補填材はこれまでに多くの製品があり、その形状、化学組成については現在も広く研究されている。本研究成果は骨補填材の機能を向上するために化学的に2種の骨補填材を層状にコートした二相性骨補填材に関する研究成果であり、実際に骨形成能力が向上することを見出している。また、本研究成果で得られた二相性骨補填材の化学組成はどれも医療材料として使用されており、安全性の観点からも製品化までのロードマップは長くないと期待できる。以上のことから、本研究成果は口腔外科分野、整形外科分野に大きく貢献できるものであると確信する。

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

(8件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Granular Honeycombs Composed of Carbonate Apatite, Hydroxyapatite, and β-Tricalcium Phosphate as Bone Graft Substitutes: Effects of Composition on Bone Formation and Maturation2020

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Ryo Kishida, Akira Tsuchiya, Kunio Ishikawa
    • 雑誌名

      ACS Applied Bio Materials

      巻: 3 ページ: 1787-1795

    • DOI

      10.1021/acsabm.0c00060

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and Histological Evaluation of Porous Carbonate Apatite Block from Gypsum Block Containing Spherical Phenol Resin as a Porogen2019

    • 著者名/発表者名
      9.Yuta Sakemi, Koichiro Hayashi, Akira Tsuchiya, Yasuharu Nakashima, Kunio Ishikawa
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 12 ページ: 3997-3997

    • DOI

      10.3390/ma12233997

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Honeycomb blocks composed of carbonate apatite, β-tricalcium phosphate, and hydroxyapatite for bone regeneration: effects of composition on biological responses2019

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Hayashi, Ryo Kishida, Akira Tsuchiya, Kunio Ishikawa
    • 雑誌名

      Materials Today Bio

      巻: 4 ページ: 100031-100031

    • DOI

      10.1016/j.mtbio.2019.100031

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of apatite-coated gypsum granules and histological evaluation using rabbits2018

    • 著者名/発表者名
      Akira Tsuchiya, Marino Sato,Ichiro Takahashi, Kunio Ishikawa
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 44 ページ: 20330-20336

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2018.08.021

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of interconnected porous b-tricalcium phosphate (b-TCP) based on a setting reaction of b-TCP granules with HNO3 followed by heat treatment2018

    • 著者名/発表者名
      Kunio Ishikawa, Tansza Setiana Putri, Akira Tsuchiya, Keisuke Tanaka, Kanji Tsuru
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part A

      巻: 106 ページ: 797-804

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36285

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 石膏系骨補填材のリン酸カルシウム表面被覆による溶解性制御2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤まりの、土谷享、高橋一郎、石川邦夫
    • 学会等名
      平成30年度日本歯科理工学会九州地方会夏期セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アパタイト被覆による石膏系骨補填材の溶解抑制2018

    • 著者名/発表者名
      土谷享、石川邦夫
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会第31回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アパタイト被覆による石膏系骨補填材の溶解抑制および骨伝導性評価2018

    • 著者名/発表者名
      土谷享、佐藤まりの、石川邦夫
    • 学会等名
      第40回日本バイオマテリアル学会大会
    • 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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