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ヒト骨疾患シミュレーションのための骨成長モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19659480
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 形態系基礎歯科学
研究機関岐阜大学

研究代表者

手塚 建一  岐阜大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (50236973)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード計算機シミュレーション / 大理石病 / 骨リモデリング / 有限要素法 / op / opマウス / コンピュータシミュレーション / 力学ストレス / 開咬 / 顎変形症
研究概要

本年度は、昨年度に引き続いて大理石病モデルマウスを用いた研究をおこなった。
成長期の大理石病マウスに、隔週で7回テトラサイクリンおよびアリザリンレッドを投与し、長期間の成長過程を蛍光顕微鏡観察によって観察した。その結果、(1)長軸方向への成長は生後7週目から著明に速度が低下する事(2)骨幹部の中央外側部に皮質骨形成が限局して起きている事(3)骨幹部中央に、わずかながら破骨細胞が出現し、骨吸収が起きている事(4)大理石病に特有のダンベル構造をとりながら成長が進む事などが判明した。
また、昨年作製した骨成長モデルシミュレーションについて、東京理科大学の菊池教授とディスカッションし、骨にひねりストレスを加えた場合と、2方向以上から曲げストレスを与えた場合に、上記のような骨幹中央部に骨形成と骨吸収が起きる事が分かった。特に、多方向から曲げストレスを与える事によって、実際の骨に特有の、骨外表面の凹凸構造が形成される事がわかった。
さらに、大理石病の症状を再現するためには、破骨細胞活性の低下だけではなく、局所応力への反応が低下する事が示唆された。この事実を証明するためには、さらに高解像度でのシミュレーションが必要であり、既に作製した3次元シミュレーションよりも2次元シミュレーションが適している事が判明した。現在、並列計算用大規模2次元骨リモデリングシミュレーションを作製中である。
これらの研究成果は、21年度中に論文投稿するための準備を進めている。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] メカニカルストレスと骨〜骨細胞の生物学から骨リモデリングシミュレーションヘ〜2007

    • 著者名/発表者名
      手塚建一、上岡寛
    • 雑誌名

      医学のあゆみ 221

      ページ: 76-80

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 計算機シミュレーションiBoneを使ったテーラーメイド再生医療(特別講演)2008

    • 著者名/発表者名
      手塚建一
    • 学会等名
      日本歯科理工学会中部支部夏期セミナー
    • 発表場所
      岐阜 十八楼
    • 年月日
      2008-08-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] コンピュータシミュレーションによるヒト下顎骨内部構造の再現2007

    • 著者名/発表者名
      手塚健一、山口徹太郎
    • 学会等名
      第25回日本骨代謝学会 ポスター発表
    • 発表場所
      大阪国際会議場
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 骨粗耘症-臨床と研究の最新動向2008

    • 著者名/発表者名
      手塚建一, 上岡寛
    • 総ページ数
      133
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://homepage3.nifty.com/~tezuka-k/index.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://homepage3.nifty.com/~tezuka-k/index.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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