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多孔質炭酸アパタイト・魚コラーゲン複合体をスキャフォールドとした戦略的骨再生治療

研究課題

研究課題/領域番号 20K10180
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57060:外科系歯学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

工藤 景子  徳島大学, 病院, 講師 (70380029)

研究分担者 宮本 洋二  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 教授 (20200214)
石川 邦夫  九州大学, 歯学研究院, 教授 (90202952)
福田 直志  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (10804156)
工藤 隆治  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (10263865)
山村 佳子  徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(歯学域), 助教 (00581406)
栗尾 奈愛  徳島大学, 病院, 講師 (80622141)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード炭酸アパタイト / 魚コラーゲン / スキャフォールド / 骨再生 / 異所性骨再生 / 顎骨再生 / 顎骨再建
研究開始時の研究の概要

申請者らが人工合成に成功した炭酸アパタイト(CAP)は、骨置換性を有する新規骨補填材として、既に臨床で使用されているが、「多孔化」やコラーゲンとの複合化による「操作性の向上」などの改良を進めている。さらに、本研究ではこれらを発展させ、大きな骨欠損の再建を目指したいと考え、次の4戦略を考案した。①骨形成に最適な多孔質CAP・魚うろこコラーゲン複合体作製条件を確立し、連続気孔を有し、操作性の良い新規骨再生スキャフォールドを創製する。②①の気孔内に骨髄幹細胞を注入し、異所性の骨再生を試みる。③①に血管を通し、血流を有する大きな骨の再生を図る(血管柄付き再生骨)。④③を顎骨再建へ応用する。

研究成果の概要

研究代表者らが人工合成に成功した炭酸アパタイト(CAP)は、骨置換性を有する新規骨補填材として、既に臨床で使用されているが、「多孔化」やコラーゲンとの複合化による「操作性の向上」などの改良を進めている。本研究では、骨形成に最適な多孔質CAP・魚うろこコラーゲン複合体作製条件を確立することで新規骨再建材料の開発を目指した。
【結果】鑷子で把持でき、ハサミで成形可能なゲル状の多孔質CAP・魚うろこコラーゲン複合体の作製に成功した。同複合体は、in vivo実験において良好な生体親和性と骨形成能を有しており、骨再生のスキャフォールドとして骨再生治療において利用できる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

炭酸アパタイト(CAP)は、骨置換性を有する骨補填材として、既に臨床で使用されていたが、より速い骨の再生・骨結合のための「多孔化」や術中飛散や術後の移動などの問題に対しての「操作性向上」などの改善の必要があった。本研究において、鑷子で把持でき、ハサミで成形可能なゲル状の多孔質CAP・魚うろこコラーゲン複合体の作製に成功し、in vivoでの安全性および骨再生能を確認できた。特に、複合体材料として、人獣共通病原体の報告がない魚類由来のコラーゲンを用いたことにより、安全性の高い骨補填材の開発が可能となった。今後、多孔質CAP・魚うろこコラーゲン複合体の骨再生治療材料としての応用が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Reconstruction of rabbit mandibular bone defects using carbonate apatite honeycomb blocks with an interconnected porous structure.2022

    • 著者名/発表者名
      Kudoh K, Fukuda N, Akita K, Kudoh T, Takamaru N, Kurio N, Hayashi K, Ishikawa K, Miyamoto Y.
    • 雑誌名

      J Mater Sci Mater Med.

      巻: 31 号: 1 ページ: 2-2

    • DOI

      10.1007/s10856-022-06710-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ハニカム構造を有する炭酸アパタイト多孔体によるウサギ下顎骨再建への応用2022

    • 著者名/発表者名
      工藤景子,福田直志,秋田和也,工藤隆治,髙丸菜都美,栗尾奈愛,宮本洋二
    • 学会等名
      第67回 公益社団法人 日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 炭酸アパタイト顆粒と魚うろこコラーゲンの 複合化による新規骨補填材の開発2021

    • 著者名/発表者名
      工藤景子、福田直志、秋田和也、工藤隆治、椋本修平 、髙丸菜都美、栗尾奈愛、鎌田久美子、宮本洋二
    • 学会等名
      第66回公益社団法人日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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