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骨誘導性セラミックス骨補填材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02981
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 治  東北大学, 歯学研究科, 教授 (60374948)

研究分担者 濱井 瞭  東北大学, 歯学研究科, 助教 (00824004)
穴田 貴久  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (30398466)
川井 忠  岩手医科大学, 歯学部, 講師 (50547263)
井樋 栄二  東北大学, 医学系研究科, 教授 (80193465)
溝口 利英  東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (90329475)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
キーワード生体活性 / リン酸カルシウム / 骨芽細胞 / 骨補填材
研究成果の概要

リン酸カルシウム系の骨補填材が高活性を示すための条件を検討し,1)リン酸八カルシウム(OCP)が複合化された未分化間葉系細胞は,細胞塊形成の環境下において,OCPの生体内での骨形成と相関した骨芽細分化促進を示すこと,2)OCPとgelatinとの複合体では,OCPが血管新生にポジティブに作用し,骨形成に先立って血管新生を促進すること,また,3)骨粗鬆症病態の環境下(ラットモデル)では用量の異なるOCPとgelatinとの複合体の骨形成は,血清の過飽和環境に影響を受ける骨形成様式となることを明らかにした.材料周囲の化学環境はOCP材料の骨形成に影響を及ぼすことが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

疾病等で失われた骨の修復に人工材料による補填が行われてきた.リン酸カルシウム骨補填材は生理的な環境のうち,特に化学的な環境に影響を受け易い材料である.OCPは,生体環境下で化学的な変化を伴うことから,その骨伝導性が機能するための環境条件の理解が重要となる.本研究では,骨芽細胞分化,血管新生,また骨粗鬆症下の血清組成に着目して,OCPの骨形成能を明らかにし,無機イオン濃度で規定される化学的環境がOCP材料の生体材料学的特性に影響を及ぼす可能性があることを示した.本研究の結果は,化学的な環境要因を考慮した高活性な骨補填材の設計と開発への応用を拓くものである.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 9件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Comparative analysis of bovine serum albumin adsorption onto octacalcium phosphate crystals prepared using different methods2020

    • 著者名/発表者名
      K Tsuchiya, R Hamai, S Sakai, O Suzuki
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 39 号: 5 ページ: 883-891

    • DOI

      10.4012/dmj.2019-250

    • NAID

      130007911226

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2020-09-28
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Octacalcium phosphate bone substitute materials: Comparison between properties of biomaterials and other calcium phosphate materials2020

    • 著者名/発表者名
      O Suzuki, Y Shiwaku, R Hamai
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 39 号: 2 ページ: 187-199

    • DOI

      10.4012/dmj.2020-001

    • NAID

      130007822737

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2020-03-27
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chemical stability-sensitive osteoconductive performance of octacalcium phosphate bone substitute in an ovariectomized rat tibia defect.2020

    • 著者名/発表者名
      K Baba, Y Shiwaku, R Hamai, Y Mori, T Anada, K Tsuchiya, I Oizumi, N Miyatake, E Itoi, O Suzuki.
    • 雑誌名

      ACS Appl Bio Mater

      巻: 3 号: 3 ページ: 1444-1458

    • DOI

      10.1021/acsabm.9b01091

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Angiogenesis involvement by octacalcium phosphate-gelatin composite-driven bone regeneration in rat calvaria critical-sized defect2019

    • 著者名/発表者名
      Kurobane Tsuyoshi、Shiwaku Yukari、Anada Takahisa、Hamai Ryo、Tsuchiya Kaori、Baba Kazuyoshi、Iikubo Masahiro、Takahashi Tetsu、Suzuki Osamu
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 88 ページ: 514-526

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2019.02.021

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Culture of hybrid spheroids composed of calcium phosphate materials and mesenchymal stem cells on an oxygen-permeable culture device to predict in vivo bone forming capability2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Tomoya、Anada Takahisa、Hamai Ryo、Shiwaku Yukari、Tsuchiya Kaori、Sakai Susumu、Baba Kazuyoshi、Sasaki Keiichi、Suzuki Osamu
    • 雑誌名

      Acta Biomaterialia

      巻: 88 ページ: 477-490

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2019.03.001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capacity of octacalcium phosphate to promote osteoblastic differentiation toward osteocytes in vitro.2018

    • 著者名/発表者名
      Sai Y, Shiwaku Y, Anada T, Tsuchiya K, Takahashi T, Suzuki O.
    • 雑誌名

      Acta Biomater.

      巻: 69 ページ: 362-371

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2018.01.026

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Osteogenic cellular activity around onlaid octacalcium phosphate-gelatin composite onto rat calvaria.2018

    • 著者名/発表者名
      Iwama R, Anada T, Shiwaku Y, Tsuchiya K, Takahashi T, Suzuki O.
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A.

      巻: 106 号: 5 ページ: 1322-1333

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36335

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] リン酸八カルシウム(OCP)骨補填材の開発:材料が誘導する細胞の活性化と骨再生2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 治
    • 学会等名
      第33回代用臓器・再生医学研究会総会/日本バイオマテリアル学会北海道ブロック第4 回研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] リン酸八カルシウムの加水分解反応がポリ乳酸―グリコール酸共重合体の分解挙動に及ぼす影響の検討2021

    • 著者名/発表者名
      濱井瞭,大泉樹,塩飽由香利,森優,土屋香織,馬場一慈,井樋栄二,鈴木治
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2021年年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] リン酸八カルシウム/PLGA複合体によるラット大腿骨貫通型骨欠損の修復に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      大泉樹,濱井瞭,塩飽由香利,森優,穴田貴久,馬場一慈,宮武尚央,土屋香織,井樋栄二,鈴木治
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 閉経後骨粗鬆症モデルラットでのリン酸八カルシウムの溶解度が骨新生に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      馬場一慈,塩飽由香利,濵井瞭,森優,穴田貴久,宮武尚央,土屋香織,井樋栄二,鈴木治
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] リン酸八カルシウム(OCP)が新生骨基質の骨細胞分化に及ぼす影響の検討2021

    • 著者名/発表者名
      齊藤志都,塩飽由香利,濱井瞭,長谷川智香,網塚憲生,髙橋哲,鈴木治
    • 学会等名
      第20回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Macrophage polarization during bone regeneration by octacalcium phosphate and related calcium phosphate2021

    • 著者名/発表者名
      L Xiao, Y Shiwaku, R Hamai, K Sasaki, O Suzuki
    • 学会等名
      第42回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] リン酸八カルシウム(OCP)表面に形成された骨基質と骨細胞の免疫組織化学的・形態学的検討2021

    • 著者名/発表者名
      齊藤志都,塩飽由香利,濱井瞭,長谷川智香,網塚憲生,高橋哲,鈴木治
    • 学会等名
      第42回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Bioactive synthetic octacalcium phosphate (OCP) materials development and its analysis as biomaterials2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O
    • 学会等名
      11th World Biomaterials Congress(WBC2020 Virtual), Fellow Session
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Osteogenic and angiogenic capabilities of octacalcium phosphate involving ionic dissolution through its chemical property2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O, Aanada T, Shiwaku Y, Hamai R
    • 学会等名
      European Society for Biomaterials (ESB) 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Osteogenic analysis of octacalcium phosphate in a hybrid spheroid 3D culture method2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O, Sato T, Anada T, Hamai R, Shiwaku Y, Tsuchiya K, Sasaki K
    • 学会等名
      Bioceramics 31
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Effect of octacalcium phosphate-based materials on activating osteoblast differentiation lineages and bone regeneration2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O, Anada T, Shiwaku Y, Hamai R.
    • 学会等名
      ABC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Biodegradable characteristics of octacalcium phosphate-based bone substitute materials involving osteoclastic cellular activity2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O, Shiwaku Y, Hamai R
    • 学会等名
      MRM 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リン酸八カルシウムの細胞活性機序解明と骨補填材開発2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木 治
    • 学会等名
      東北大学金属材料研究所共同研究ワークショップ・日本バイオマテリアル学会東北ブロック講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chemical behavior and bioactive property of octacalcium phosphate-based bone substitute materials2018

    • 著者名/発表者名
      Osamu Suzuki, Takahisa Anada, Yukari Shiwaku
    • 学会等名
      Finland-Japan Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] リン酸オクタカルシウムはどのようにして骨を再生させるか2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木治
    • 学会等名
      第22回 日本顎顔面インプラント学会総会・学術大会 ランチョンセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Evolution of octacalcium phosphate biomaterials. In Chapter 1, Octacalcium Phosphate Biomaterials, pp.1-15. Edits: O Suzuki, G Insley2019

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O
    • 総ページ数
      374
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780081025116
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 歯界展望 リン酸オクタカルシウム・コラーゲン複合体2018

    • 著者名/発表者名
      川井忠, 松井桂子, 鈴木治, 高橋哲,鎌倉慎治
    • 総ページ数
      219
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 東北大学大学院歯学研究科顎口腔機能創建学分野HP

    • URL

      http://www.cfe.dent.tohoku.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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