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応力場を用いた骨質制御による骨力学機能化

研究課題

研究課題/領域番号 25420755
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
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(系)研究科(研究院), 講師 (50508835)

連携研究者 中野 貴由  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (30243182)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード骨配向性 / 骨質 / 応力場 / 人為的応力負荷 / オステオサイト / メカノバイオロジー / 力学機能 / 配向性 / OCY / 人為的力学負荷 / 人為的負荷 / 骨配向化 / 配向化機構 / 骨力学機能 / 配向化 / 機能適応
研究成果の概要

ラット長管骨への繰り返し力学負荷モデルを用い人為的かつ定量的な一軸荷重を骨に負荷し、骨の適応的変化を解析した。負荷量に応じて、骨質指標として注目している生体アパタイトの優先配向度が変化し、それにともない骨の力学機能が変化した。すなわち、応力場の負荷を起点とした骨質の変化による骨力学機能の最適化に成功した。本研究は、外的力学刺激による骨機能制御法の基礎を築くとともに、従来、骨量の変化でしか議論されてこなかった骨機能適応現象を、骨質、とりわけ骨の異方性微細構造の点から明らかとし、臨床、基礎の両観点から有意義な成果を得た。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Analysis of Osteocyte Morphology in terms of Sensation of In Vivo Stress Applied on Bone2014

    • 著者名/発表者名
      T. Ishimoto, K. Kawahara, A. Matsugaki, J. Wang, H. Kamioka and T. Nakano
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 783-786 ページ: 1265-1268

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.783-786.1265

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preferential Orientation of Collagen/Biological Apatite in Growing Rat Ulna under an Artificial Loading Condition2013

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, T. Ishimoto, T. Nakano
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 54 号: 8 ページ: 1257-1261

    • DOI

      10.2320/matertrans.ME201314

    • NAID

      10031189471

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Change in preferential alignment of bone apatite in response to artificially altered principal strain in regenerated rat ulna2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ishimoto, A. Murakami, T. Nakano
    • 学会等名
      9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM9)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Kyoto
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 骨への強制的荷重負荷が骨形態・配向化に与える影響2016

    • 著者名/発表者名
      石本卓也, 門田耕平, 中野貴由
    • 学会等名
      第36回日本骨形態計測学会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Apatite orientation and material property of bone are enhanced by artificially elevated load2016

    • 著者名/発表者名
      T. Ishimoto, J. Wang, K. Kadota, T.W. Kim, T. Nakano
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (THERMEC’2011)
    • 発表場所
      Graz Convention Center - MESSE GRAZ, Graz, Austria
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bone formation with preferentially oriented extra cellular matrix under mandatorily applied loading2015

    • 著者名/発表者名
      T. Ishimoto, J. Wang, T. Nakano
    • 学会等名
      The Twenty-Fourth International Symposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials (PFAM XXIV)
    • 発表場所
      Kansai University Senriyama Campus Centenary Memorial Hall, Suita
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of artificial loading on biological apatite (BAp) orientation in regenerated rat ulna2015

    • 著者名/発表者名
      A. Murakami, T. Ishimoto, T. Nakano
    • 学会等名
      The Twenty-Fourth International Symposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials (PFAM XXIV)
    • 発表場所
      Kansai University Senriyama Campus Centenary Memorial Hall, Suita
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オステオサイトの応力感受機能に基づく骨配向化挙動2015

    • 著者名/発表者名
      村上愛実, 石本卓也, 中野貴由
    • 学会等名
      第7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
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アパタイト配向化構造は骨の力学機能を支配する2015

    • 著者名/発表者名
      石本卓也, 中野貴由
    • 学会等名
      第33回日本骨代謝学会学術集会
    • 発表場所
      京王プラザホテル, 東京
    • 年月日
      2015-07-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 卵巣摘出ラット尺骨への強制応力負荷によるアパタイト配向化2015

    • 著者名/発表者名
      石本卓也, Kim TeaWan, 藤谷渉, 中野貴由
    • 学会等名
      日本金属学会2015年春期(第156回)大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨配向化ならびに力学機能との相関2014

    • 著者名/発表者名
      石本卓也, 中野貴由
    • 学会等名
      第22回顎顔面バイオメカニクス学会大会
    • 発表場所
      (株)UKデンタル長崎店
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ラット尺骨への強制的応力負荷に対する骨量・骨密度・配向性変化2014

    • 著者名/発表者名
      石本卓也, 王俊, 中野貴由
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2014-11-17 – 2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット尺骨への人為的in vivo負荷に対する骨配向化応答2014

    • 著者名/発表者名
      石本卓也, 王俊, 藤谷渉, 中野貴由
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期(第155回)大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット長管骨再生部の骨配向化に対する人為的応力負荷の影響2014

    • 著者名/発表者名
      村上愛実, 石本卓也, 中野貴由
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期(第155回)大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ラット尺骨への人為的荷重負荷による骨配向化2014

    • 著者名/発表者名
      石本卓也, 王俊, 中野貴由
    • 学会等名
      第34回日本骨形態計測学会
    • 発表場所
      さっぽろ芸文館
    • 年月日
      2014-06-12 – 2014-06-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of strain magnitude on biological apatite orientation and mechanical functions in rat ulna2014

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, T. Ishimoto, T. Nakano
    • 学会等名
      日本金属学会2014年春期(第153回)大会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 応力感受に注目したオステオサイトの異方性形態と骨配向性2013

    • 著者名/発表者名
      石本卓也, 王俊, 川原啓太, 中野貴由
    • 学会等名
      日本金属学会2013年秋期(第152回)大会
    • 発表場所
      金沢大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of osteocyte morphology in terms of sensation of in vivo stress applied on bone2013

    • 著者名/発表者名
      T. Ishimoto, K. Kawahara, J. Wang、H. Kamioka and T. Nakano
    • 学会等名
      Termec2013
    • 発表場所
      Rio Hotel (Las Vegas)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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