| 研究課題/領域番号 |
19H04469
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分90120:生体材料学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
石川 邦夫 九州大学, 歯学研究院, 教授 (90202952)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 炭酸アパタイト / 人工骨 / 骨補填材 / 連通多孔体 / 骨組成 / 気孔形態 / 多孔体 / 骨伝導性 / 骨置換 / 形態制御 / 骨再建 / 形態 / ハニカム / 顆粒結合 / 気孔 / 一次元多孔体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超高齢社会の到来に伴い病気や外傷などで発生した骨の欠損部の治療が急増しています。現在の治療は自分の骨を取って、欠損部に補填する方法が主流ですが、自分の健全な部位から骨をとる必要があります。
骨の組成は炭酸アパタイトという無機物質ですが、申請者は骨と同じ組成の炭酸アパタイト骨補填材の調製法を考案し、薬事承認を得て実用化しました。
本研究では炭酸アパタイト骨補填材の更なる高機能化を目指し、多孔体化などの構造が炭酸アパタイト骨補填材への骨のでき方や骨との置き換わりを研究します。
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| 研究成果の概要 |
前駆体を連通多孔体とすることによって連通多孔性炭酸アパタイトブロックが調製できることがわかった。これは多孔体化によって溶解析出反応が三次元的に進行するためであることが原因であると考えられた。また、気孔が一次元、二次元、三次元であることに関わらず、連通多孔性炭酸アパタイトブロックには埋植４週の段階で中央部まで骨形成が確認された。一方、同じ三次元多孔性炭酸アパタイト骨補填材であっても気孔形態が異なることによって骨形成状況が異なることもわかった。
以上のことから、連通多孔体化は極めて有効であるが、気孔形態によって骨形成が異なるため、連通多孔体構造の最適化が重要であることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超高齢社会を迎え、骨再建術が急増している。自家骨移植（患者自身の骨を採取して骨欠損治療を行う手法）には健全部位への侵襲という重篤な問題があり、自家骨に匹敵する機能を備える人工骨が望まれている。
本研究で開発した連通多孔性炭酸アパタイト人工骨は連通構造に関わらずいずれも埋植４週目で中央部まで骨形成され、さらに骨リモデリングによって新しい骨に置換される理想的な人工骨となる可能性が高い。
また、マクロ的な連通構造だけでなく、ミクロレベルの気孔形態が骨形成に影響を及ぼすことがわかった。本研究結果を基盤に最適化した連通多孔性炭酸アパタイトブロック状骨補填材の最適化が望まれる。
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