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迅速な機能性人工骨作製による広範囲骨欠損治療法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K20978
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0906:生体機能および感覚に関する外科学およびその関連分野
研究機関北里大学

研究代表者

庄司 真太郎  北里大学, 医学部, 助教 (60728202)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード局所硬化ゲル / 多孔質材料 / 骨欠損治療 / 塩基性線維芽細胞増殖因子 / 骨形成促進 / BMP-2 / 成長因子導入 / 細胞導入 / 硬化ゲル
研究開始時の研究の概要

広範囲骨欠損は治療に難渋する。本研究ではゲル剤の特性を利用した多孔質材料への迅速な細胞、成長因子導入法の確立と新規材料を用いた骨欠損治療法の開発を目指す。多孔質人工骨への迅速な細胞、成長因子導入法による難治性骨折治療法の確立を目指し、1. 多孔質材料への細胞、成長因子導入に適した硬化ゲルの開発、2. マウス、ラット骨欠損モデルを用いたシーズの有用性の検討、3. 実用化に向けたヒト細胞を用いた検証を行う。

研究成果の概要

外傷や腫瘍掻爬後に生じた広範囲骨欠損は治療に難渋する。本研究ではヒアルロン酸に天然由来架橋基を導入後、酵素試薬と混合することで硬化する局所硬化ゲルを用いた人工骨への成長因子導入法の有用性について検討した。マウスの大腿骨を骨幹部で骨切り後、骨折部周囲の骨膜を電気メスで焼灼することで難治性骨折モデルを作製した。BMP-2含有チラミン架橋ヒアルロン酸溶液にハイドロキシアパタイト(HAp)を浸漬後、ゲル化させることで作製したBMP2/HA/Hap複合体は高い骨形成はマウス難治性骨折モデルにおける骨形成、骨癒合を促進した。本複合材料は広範囲骨欠損治療法として有用かもしれない。

研究成果の学術的意義や社会的意義

局所硬化ゲルの多孔質材料への成長因子導入法を確立し、その有用性を示した。本方法は骨欠損治療のみならず、再生医療全般に応用できるものと考えられる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Acceleration of bone formation using in situ-formed hyaluronan-hydrogel containing bone morphogenetic protein-2 in a mouse critical size bone defect model2021

    • 著者名/発表者名
      Shoji S, Uchida K, Tazawa R, Saito W, Kuroda A, Sekiguchi H, Ishii D, Inoue S, Inoue G, Takaso M
    • 雑誌名

      Bio-Medical Materials and Engineering

      巻: - 号: 4 ページ: 207-215

    • DOI

      10.3233/bme-201172

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] BMP-2含有局所硬化ヒアルロン酸ゲルを用いた広範囲骨欠損修復法の有用性2021

    • 著者名/発表者名
      庄司真太郎、内田健太郎、田澤諒、関口裕之、井上 玄、齋藤亘、宮城正行、黒田晃義、高相晶士.
    • 学会等名
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-01-30  

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