| 研究課題/領域番号 |
21K18068
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
小松 周平 東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 助教 (60843844)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 骨欠損治療 / 有機無機ハイブリッド / 薬物放出 / 骨再生 / 薬物担体 / 感温性分解性高分子 / 液液相分離 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
骨再生を可能とする材料は、侵襲的な治療を伴うが複数の機能性 (骨伝導能、骨誘導能、薬物担持能)を持つ、もしくは比較的非侵襲的だが薬物放出能が乏しい。本研究での材料設計において、骨誘導能を示すBMP-2を付着可能で骨伝導能を持つCO3Ap、粒子を安定化させ、骨組みとなるCaCO3、薬物を変性させずに担持するコアセルベート液滴から構成されているため、単一種の材料では発揮できない骨再生と薬物徐放、比較的低侵襲なインジェクタブル能を実現できる。さらに、治療の種類、方法に応じて内包・担持させる薬物の種類、無機層の種類 を変化できるため、極めて汎用性と創造性に富んだ骨欠損治療のための材料である。
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| 研究成果の概要 |
本研究では「骨欠損の治療を目指した薬物治療可能な骨再生能を持つ炭酸アパタイト粒子の作製」を目的とした。作製した粒子はシェルにCO3Ap、コアは生分解性高分子から構成されている。シェルに骨形成タンパク質、コアに疎水性低分子薬物をそれぞれ担持できた。内包した薬物は、骨リモデリング時のpHでのみ放出された。さらに、MC3T3E-1細胞を粒子存在下で培養すると、種々の骨芽細胞の分化マーカーの発現量が優位に増加した。さらにマウス背中にインジェクトし、新成骨の形成能力を評価すると、骨形成タンパク質と組み合わせた粒子は新成骨の形成が示唆された。以上より、作製した粒子は骨粗鬆症の治療への応用に期待ができる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
骨欠損は、患者のQOLを著しく低下させる重篤な疾患である。骨欠損の治療材料には、薬物内包が可能、新生骨の形成を誘導できる能力、低侵襲性などの特徴を持つものが望ましい。本研究では、骨欠損の治療のための薬物内包可能な骨誘導能を持つ炭酸アパタイト粒子を作製した。作製した粒子は、骨へのインジェクトが可能、粒子の内部と表面にそれぞれ薬物を担持できた。さらに骨誘導能を示し、マウス背中で新成骨形成が示唆されている。そのため、骨欠損を薬物治療と再生を同時にできる材料として期待できる。
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