バブル様不定形スキャフォールドの開発および骨-人工物間固定性の最適化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 21700461
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 松田 純平 新潟大学, ベンチャー・ビジネス・ラボラトリー研究機関, 研究員 (00535271)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
• キーワード: 生体工学 / 生体材料 / バイオメカニクス / 再生医療 / 細胞・組織 / バイオエンジニアリング

研究概要

本研究では人工関節置換術のような骨組織の結合が求められるような場合において,間隙を効率的に補填し接触領域を確保すること,さらに早期osteointegrationを獲得することを可能にするためのアテロコラーゲンおよび骨補填材料をベースとしたバブル様スキャフォールドの開発に取り組んだ.研究目的を達成するためバブル様スキャフォールドの開発およびスキャフォールドが骨芽細胞の生存,増殖,分散等に与える影響についてin vitro実験による解析を行った.作成されたバブル様スキャフォールドは通常のコラーゲンゲルに対して約27倍の体積占有率を示した.本スキャフォールドは,細胞の生存に影響しないことを確認した.骨芽細胞の活性を示すアルカリフォスファターゼ活性は,本スキャフォールド群で増加の傾向が認められた.興味深いことに,気泡間に骨芽細胞が分布して海綿骨のような網目状の構造を呈することが認められた.

研究成果

• [雑誌論文] 海綿骨の定量的圧縮に対する骨梁変形と石灰化度との関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田純平, 原利昭, 遠藤直人
  • 雑誌名: 骨形態計測誌 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 圧縮荷重下の海綿骨骨梁変形と骨密度分布の関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田純平, 原利昭, 遠藤直人
  • 雑誌名: 日本骨形態計測学会誌 Vol.21 in press
• [学会発表] 軟骨下骨および軟骨下骨プレートに対する変形性関節症の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田純平, 目良恒, 原利昭, 遠藤直人
  • 学会等名: H22第2回新潟大学VBL成果発表会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] Effects of Osteoarthritis Progression on the Morphological Structure of Subchondral Plate and Bone : Results from a Rat ACLT Model (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田純平, 目良恒, 原利昭, 遠藤直人
  • 学会等名: 57^<th> Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
  • 発表場所: ロングビーチ, CA
  • 年月日: 2011-01-15
• [学会発表] A Novel Method for Evaluating Response of Cells to Biomaterials Loaded Mechanical Strain (2011)
  • 著者名/発表者名: Junpei MATSUDA, Toshiaki HARA, Naoto ENDO
  • 学会等名: 6th World Congress on Biomechanics, in conjuction with 14th International Conference on Biomedical Engineering & 14th Asian Pacific Conference on Biomechanics
• [学会発表] Effects of Osteoarthritis Progression on the Morphological Structure of Subchondral Plate and Bone : Results from a Rat ACLT Model. (2011)
  • 著者名/発表者名: Junpei MATSUDA, Toshiaki HARA, Naoto ENDO
  • 学会等名: 57th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society No.1606
• [学会発表] 軟骨下骨および軟骨下骨プレートに対する変形性関節症の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松田純平, 目良恒, 原利昭, 遠藤直人
  • 学会等名: 22年度第2回VBL成果発表会
• [学会発表] A Novel Method for Evaluating Response of Cells to Biomaterials Loaded Mechanical Strain (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田純平, 原利昭, 遠藤直人
  • 学会等名: 6th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] 圧縮荷重下の海綿骨骨梁変形と骨密度分布との関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田純平, 原利昭, 遠藤直人
  • 学会等名: 第30回骨形態計測学会
  • 発表場所: 米子
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] Response of Osteoblasts on Linearly-increasing Mechanical Strain at a Culture Well (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田純平
  • 学会等名: 56^<th> Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society
  • 発表場所: New Orleans, LA
  • 年月日: 2010-03-06
• [学会発表] 線形的に増加するひずみ刺激に対する骨芽細胞の応答 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田純平
  • 学会等名: 第22回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] Response of Osteoblasts on Linearly-increasing Mechanical Strain at a Culture Well. (2010)
  • 著者名/発表者名: Junpei MATSUDA, Toshiaki HARA, Naoto ENDO
  • 学会等名: 56th Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society No.882
• [学会発表] 圧縮荷重下の海綿骨骨梁変形と骨密度分布との関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松田純平, 原利昭, 遠藤直人
  • 学会等名: 第30回日本骨形態計測学会