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外方性骨誘導のための膜状生体材料の創製と評価

研究課題

研究課題/領域番号 18K04689
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26020:無機材料および物性関連
研究機関山形大学

研究代表者

鵜沼 英郎  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (30273303)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード骨再生 / 歯学 / 整形外科学 / 人工骨 / 骨補填材 / 骨形成 / 骨誘導 / 生体材料 / 歯科 / 整形外科 / 骨造成 / 新生骨形成 / 生体活性材料
研究成果の概要

本研究は、骨欠損や骨造成を、できるだけ短期間でかつ確実に行わせることのできる材料を開発することである。本研究では、(1)形状復元性を有するポリマーメンブレンでの骨造成、(2)生体吸収性に優れた炭酸カルシウム系骨補填材、(3)柔軟性を有する水酸アパタイトシートの3点に着目し、これらを用いての骨再生を試みた。
(1)のポリマーメンブレンを、半円柱状に成形してウサギ頭蓋骨に載せた状態で埋入したところ、頭蓋骨とメンブレンとの空隙に新生骨形成を認めた。(2)の炭酸カルシウム多孔質焼結体をラット頭蓋冠欠損に埋入したところ、有効な骨再生を認めた。また(3)の水酸アパタイトシートは高い生体親和性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究によって、歯科や整形外科における骨欠損部の治療を、より短期間で確実に行うための材料をいくつか見出すことができた。第一には骨誘導再生用のPET製メンブレンであり、これは既存骨よりも一回り大きな骨を誘導再生(外方性骨誘導)するための有効な材料であった。第二には炭酸カルシウム製骨補填材であり、これは従来のリン酸三カルシウムよりも生体吸収性と骨形成促進機能が高かった。第三には柔軟性を有する水酸アパタイトシートが良好な生体適合性を示すことを確認したことである。これは全く新しい材料であり今後の応用展開が期待される。

報告書

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

    (5件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Periosteal expansion osteogenesis using an innovative, shape‐memory polyethylene terephthalate membrane: An experimental study in rabbits2021

    • 著者名/発表者名
      Imoto Kazuhiro、Yamauchi Kensuke、Odashima Kenji、Nogami Shinnosuke、Shimizu Yoshinaka、Kessler Peter、Lethaus Bernd、Unuma Hidero、Takahashi Tetsu
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials

      巻: 109 号: 9 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34793

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In vivo behaviors of highly flexible paper consisting of ultralong hydroxyapatite nanowires2021

    • 著者名/発表者名
      Kashiwada H, Shimizu Y, Yuya Sano, Kensuke Yamauchi, Hong Guang, Hiroyuki Kumamoto, Hidero Unuma, Ying-Jie Zhu
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part B Applied Biomaterials

      巻: in print 号: 10 ページ: 101-107

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34819

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Rapid Bone Formation Assisted by High-Purity Calcite Granules2019

    • 著者名/発表者名
      H. Unuma, T. Furusawa, S. Umemoto, M. Tajika
    • 学会等名
      Pac Rim 13
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 骨再生及び/又は骨増量用メンブレン2020

    • 発明者名
      山内健介、清水良央、鵜沼英郎
    • 権利者名
      東北大学、山形大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-044341
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 骨再生及び/又は骨増量用メンブレン2020

    • 発明者名
      鵜沼英郎他
    • 権利者名
      山形大学・東北大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-044341
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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