In vivo(生体内)非破壊低侵襲型骨質解析法の確立

• 研究課題/領域番号: 21760558
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 構造・機能材料
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 石本 卓也 大阪大学, 工学研究科, 助教 (50508835)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2009年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: 骨質 / 生体アパタイト / 配向性 / 微小領域X線回折法 / 透過型光学系 / 骨力学機能 / 低侵襲化 / 生体アパタイト配向性 / 吸収係数 / ex vivo解析 / in vivo解析

研究概要

透過型光学系を有する微小領域X線回折法を用い、摘出骨に対する骨質(生体アパタイト配向性)解析法を検討し、骨の線吸収係数解析と骨サイズ計測に基づく動物種・骨部位に依存した最適X線源の選択、最適X線を用いた正常・疾患・再生骨での配向性解析と本新規手法の妥当性の検証を達成した。さらに、本手法と試料でのX線吸収プロファイル解析との組合せにより、軟組織の外側からの骨部位の特定、骨部位からのX線回折パターンの取得を可能とし、in vivo非破壊低侵襲型骨質解析法が確立された。

研究成果

• [雑誌論文] Biomechanical evaluation of regenerating long bone by nanoindentation, Journal of Materials Science (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Nakano, M.Yamamoto Y.Tabata
  • 雑誌名: Materials in Medicine Vol.22[4] ページ: 969-976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomechanical evaluation of regenerating long bone by nanoindentation (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Nakano, M.Yamamoto, Y.Tabata
  • 雑誌名: Journal of Materials Science : Materials in Medicine 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation and control of crystallographic alignment of biological apatite crystallites in bones (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakano, T.Ishimoto, J.-W.Lee, S.Miyabe, N.Ikeo H.Fukuda
  • 雑誌名: Materials Science Forum Vols.654-656 ページ: 2212-2215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of mechanical properties of regenerated bone by nanoindentation technique (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto T.Nakano
  • 雑誌名: Materials Science Forum Vols.654-656 ページ: 2220-2224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientation of biological apatite in rat calvaria analyzed by microbeam X-ray diffractometer (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Sakamoto T.Nakano
  • 雑誌名: Materials Science Forum Vols.638-642 ページ: 576-581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of mechanical properties of regenerated bone by nanoindentation technique (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Nakano
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 654-656 ページ: 2220-2224
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation and control of crystallographic alignment of biological apatite crystallites in bones (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakano, T.Ishimoto, J.-W.Lee, S.Miyabe, N.Ikeo, H.Fukuda
  • 雑誌名: Materials Science Forum 巻: 654-656 ページ: 2241-2244
  • 査読あり
• [雑誌論文] Orientation of biological apatite in rat calvaria analyzed by microbeam X-ray diffractometer (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Sakamoto, T.Nakano
  • 雑誌名: Materials Science Forum 638-642 ページ: 576-581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis and formation mechanism of biological apatite (BAp) orientation in a growing rat skull model, Proceedings of PFAM18 (Processing and Fabrication of Advanced Materials (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sakamoto, T.Ishimoto T.Nakano
  • 雑誌名: Edited by M.Niinomi, M.Morinaga, M. Nakai, N.Bhatnagar, T.S.Srivatsan) ページ: 1365-1372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in bone microstructure and toughness during healing process of long bone (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Nakano, Y.Umakoshi, Y.Tabata
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis and formation mechanism of biological apatite (BAp) orientation in a growing rat skull model (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sakamoto, T.Ishimoto, T.Nakano
  • 雑誌名: Proceedings of PFAM 18 ページ: 1365-1372
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anisotropic biological apatite orientation as a bone quality parameter in bone (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nakano, T.Ishimoto, S.Miyabe, J.-W.Lee
  • 雑誌名: Proceedings of PFAM 18 ページ: 1175-1184
  • 査読あり
• [学会発表] 頭蓋骨におけるアパタイト配向性の構築・再構築 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石本卓也, 阪本達志, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2011年春期(第148回)大会
  • 発表場所: 東京都世田谷区
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 頭蓋骨におけるアパタイト配向性の構築・再構築, (2011)
  • 著者名/発表者名: 石本卓也, 阪本達志, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2011年春期(第148回)大会
  • 発表場所: 東京都市大学,東京
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 骨成長および破骨細胞欠損にともなうマウス頭蓋骨の生体アパタイト配向性変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 安食拓哉, 石本卓也, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2011年春期(第148回)大会
  • 発表場所: 東京都市大学,東京
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] 頭蓋顔面インプラントの設計・開発のための頭蓋骨の骨微細構造解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪本達志, 石本卓也, 中野貴由
  • 学会等名: (社)日本鉄鋼協会・(社)日本金属学会関西支部,材料開発研究会
  • 発表場所: 大阪大学吹田キャンパス,大阪
  • 年月日: 2010-12-14
• [学会発表] マウス頭蓋骨の生体アパタイト配向性に及ぼすM-CSFの有無の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安食拓哉, 阪本達志, 石本卓也, 李志旭, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道大学,北海道
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 頭蓋骨における生体アパタイト配向化の部位依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪本達志, 石本卓也, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道大学,北海道
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 頭蓋骨における生体アパタイト配向化の部位依存性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪本達志, 石本卓也, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] マウス頭蓋骨の生体アパタイト配向性に及ぼすM-CSFの有無の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 安食拓哉, 阪本達志, 石本卓也, 李志旭, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 卵巣摘出ラットの骨再生過程における生体アパタイト配向化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川原啓太, 李志旭, 石本卓也, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2010年秋期(第147回)大会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Mechanical properties in regenerated bone evaluated by nanoindentation technique (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Nakano
  • 学会等名: The 7^<th> Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-7)
  • 発表場所: Cairns Convention Centre, Cairns, Australia
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] Mechanical properties in regenerated bone evaluated by nanoindentation technique (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Nakano
  • 学会等名: The 7^<th> Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-7)
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 2010-08-05
• [学会発表] ラット頭蓋骨における骨成長にともなう生体アパタイト配向化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石本卓也, 阪本達志, 中野貴由
  • 学会等名: 第30回日本骨形態計測学会
  • 発表場所: 米子コンベンションセンターBIG SHIP,鳥取
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] ラット頭蓋骨における骨成長にともなう生体アパタイト配向化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石本卓也, 阪本達志, 中野貴由
  • 学会等名: 第30回日本骨形態計測学会
  • 発表場所: 鳥取県米子市
  • 年月日: 2010-05-14
• [学会発表] ラット頭蓋骨における生体アパタイト配向性形成メカニズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 阪本達志, 石本卓也, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会2010年春期(第146回)大会
  • 発表場所: 筑波大学,茨城
  • 年月日: 2010-03-30
• [学会発表] 生体アパタイト配向性による再生骨の評価と力学機能との相関 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石本卓也, 中野貴由
  • 学会等名: 第9回日本再生医療学会総会
  • 発表場所: 広島国際会議場,広島
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] Analysis and formation mechanism of biological apatite (BAp) orientation in a growing rat skull model (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sakamoto, T.Ishimoto, T.Nakano
  • 学会等名: 18th International Symposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials (PFAM 18)
  • 発表場所: Tohoku University, Sendai
  • 年月日: 2009-12-13
• [学会発表] ラット頭蓋骨における生体アパタイト配向性形成過程の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阪本達志, 石本卓也, 中野貴由
  • 学会等名: 第31回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ,京都
  • 年月日: 2009-11-16
• [学会発表] 骨成長にともなうラット頭蓋骨における生体アパタイト配向性変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石本卓也, 阪本達志, 中野貴由
  • 学会等名: 日本金属学会,2009年秋期(第145回)大会
  • 発表場所: 京都大学,京都
  • 年月日: 2009-09-17
• [学会発表] Orientation of biological apatite in rat calvaria analyzed by microbeam X-ray diffractometer (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Sakamoto, T.Nakano
  • 学会等名: International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (THERMEC'2009)
  • 発表場所: Maritim Hotel Berlin, Berlin
  • 年月日: 2009-08-28
• [学会発表] Orientation of Biological Apatite in Rat Calvaria Analyzed by Microbeam X-Ray Diffractometer (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Ishimoto, T.Sakamoto, T.Nakano
  • 学会等名: International Conference on PROCESSING & MANUFACTURING OF ADVANCED MATERIALS (THERMEC'2009)
  • 発表場所: MARITIM Hotel Berlin, Berlin, Germany
  • 年月日: 2009-08-28
• [学会発表] Analysis and Formation Mechanism of Biological Apatite (BAp) Orientation in a Growing Rat Skull Model (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sakamoto, T.Ishimoto, T.Nakano
  • 学会等名: 18th International Symposium on PROCESSING AND FABRICATION OF ADVANCED MATERIALS (PFAM 18)
  • 発表場所: Tohoku University, Sendai, Japan
• [備考] 阪本達志,石本卓也, 野貴由:平成22年度日本金属学会・鉄鋼協会関西支部材料開発研究会ポスターセッション研究発表優秀賞「頭蓋顔面インプラントの設計・開発のための頭蓋骨の骨微細構造解析」に対して,平成22年度日本金属学会・鉄鋼協会関西支部材料開発研究会,大阪大学吹田キャンパス,大阪,2011年12月14日.