Drug Delivery Systemを用いた新規生体吸収性骨補填材の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14771154
• 研究機関: 岩手医科大学
• 研究代表者: 古内 秀幸 岩手医科大学, 歯学部, 助手 (80316398)
• キーワード: 生体材料 / Deug Delivery System / 骨再生 / 骨増殖因子 / β-リン酸カルシウム / 酸性ゼラチン

研究概要

口腔外科領域は易感染性の環境であるため、手術後に生じる顎骨の欠組を補填する場合、異物として永久的に残存する材料よりも生体内吸収性の材料を用いた方が安全である。しかし従来型の材料では、それ自体に骨形成能がなく自家骨への置換に時間がかかった。この問題を解消するため、前年度から生体内吸収性を有するβ-リン酸三カルシウム(β-TCP)に骨増殖因子(TGF-β1)を含んだゼラチンハイドロゲルを複合させ、組織再生の足場と薬物送達システム(DDS)を兼ね備えた新規ハイブリッド型の骨補填材の開発を進めてきた。
今年度は実際の骨欠損部に作製した材料を移植し、その後の骨再生の変化を観察するため、比較となる対照群の実験モデルとしてラットの頭蓋骨に形成した骨欠損部の骨再生をマイクロフォーカスX線CT装置と骨塩量測定装置により評価している。骨欠損部に何も移植しない群では、骨欠損形成後およそ6週目から骨再生が観察され、マイクロフォーカスX線CT画像では欠損部骨の左右両側の断端部より枝状に矢状縫合部に向う不透過像として確認され、脳硬膜側よりも頭頂側で骨形成能が高かった。また経時的に骨塩量の増加が認められたが、12週目においても骨欠損部は組織学的に線維性結合組織の侵入により、完全な自家骨修復は観察されなかった。前年度の結果から、酸性ゼラチンは化学架橋度を変えることにより生体内吸収速度を調節できる可能性が示唆され、骨欠損郡における線維性結合組織の侵入を阻止しながら、緩やかに吸収する架橋度を検討するため、現在は酸性ゼラチンハイドロゲルを移植し経時的な骨の変化を観察している。また新たな骨再生のより客観的な評価法の一つとして、Particle Induced X-Ray Emission Methodによる微量元素解析を試みており、この一部を第16回、国際口腔顎顔面外科学会(ギリシャ.2003年)で発表した。

研究成果

• [文献書誌] Taira, M., Furuuchi, H., Saitoh, S., Araki, M., Sakamaki, M.: "Preparation of gelatin and collagen scaffolds and evaluation of their histological reaction."Transactions of the Fourth International Congress on Dental Materials. 16. 296 (2002)
• [文献書誌] Y.Sugiyama, S.Ishibashi, H.Furuuchi, S.Sekiyama.: "TITANIUM ELEMENT ANALYSIS IN THE SOFT TISSUE COVERING TITANIUM OSTEOSYNTHESIS SYSTEM BY PIXE METHOD"International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery. 32. S84 (2003)
• [文献書誌] Yosiki, Sugiyama., Hideyuki, Furuuchi., Makoto, Shibasaki., Tukasa, Shioyama., Saburo, Sekiyama.: "A patient treated for alveolar deficiency with distraction osteogenesis"Jpn J Oral Diag/Oral Med. 17(in press). (2004)
• [文献書誌] M.Taira, H.Furuuchi, S.Saitoh, Y.Sugiyama, S.Sekiyama, Y.Araki, Y.Tabata: "Bio-sorption of acidic gelatin hydro-gels implanted in the back tissues of Fisher's rats"Journal of Oral Rehabilitation. 31(in press). (2004)