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2017 年度 実績報告書

振動分光法による分子配向性ハイブリッド骨細胞スキャホールドの非破壊生体活性評価

研究課題

研究課題/領域番号 15K07902
研究機関武蔵野大学

研究代表者

大塚 誠  武蔵野大学, 薬学研究所, 教授 (90160548)

研究分担者 佐々木 哲朗  静岡大学, 電子工学研究所, 特任教授 (20321630)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード骨組織再生医療 / 薬剤徐放化マテリアル / 有機・無機複合化マテリアル / 骨系細胞スキャホールド / 人工神経導管 / 非破壊計測 / 振動分光法 / In-vitro放出試験
研究実績の概要

骨再生足場材料への応用を目指した低温焼結PLGAマイクロスフェアの開発
近年、骨の自己再生能力を活かして欠損部の骨を再建する骨欠損部充填材料が開発されている。骨は破骨細胞と骨芽細胞のカップリングによるリモデリングの過程において、Ca2+を供給すると骨芽細胞の増殖が刺激されて、増殖・分化を促進する。Ca2+供給源であるナノアモルファスハイドロキシアパタイト(nano-HAP)と、骨形成促進効果を有するSimvastatin(SIM)をポリ乳酸・グリコール酸共重合体(PLGA)に封入したnano-HAP・SIM封入PLGAマイクロスフェア(nano-HAP/SIM/PLGAMs)を調製し、低温焼結した足場材料の有用性を、in vitroにおいて評価した。まず、HAPはCa(OH)2とH3PO4を出発原料として湿式法にて調製した。調製後、nano-HAPの物性評価を行った。nano-HAP/SIM/PLGAMsをW/O/Wエマルション法により調製・評価後、in vitroにおけるSIMの溶出挙動を評価した。骨欠損部での病態応答性を評価するために、正常状態及び骨吸収環境のモデルとして、それぞれ疑似体液(SBF)及び酢酸バッファー(AB)中でのSIMの溶出挙動を評価した。X線結晶回折の結果から、nano-HAP及びSIMはPLGAマイクロスフェア中に封入されていることが示唆された。次に、焼結したnano-HAP/SIM/PLGAMsをSBF中で溶出試験を行った結果、徐放性を示した一方、AB中では速放性を示したことから、病態応答性マテリアルであることが示唆された。以上の結果より、焼結したnano-HAP/SIM/PLGAMsは、骨リモデリングに調和可能な有機・無機ハイブリッドの骨再生足場材料として応用可能な材料であると期待される。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 病態応答性薬物放出特性を持つアパタイト系人工骨の設計2018

    • 著者名/発表者名
      大塚誠
    • 雑誌名

      PHOSPHORUS LETTER

      巻: 91 ページ: 6-17

  • [雑誌論文] Development and effect of a sustainable and controllable simvastatin-releasing device based on PLGA microspheres/carbonate apatite cement composite: In vitro evaluation for use as a drug delivery system from bone-like biomaterial2017

    • 著者名/発表者名
      T. Terukina, H. Saito, Y. Tomita, Y. Hattori, M. Otsuka,
    • 雑誌名

      J. Drug. Delivery Sci. Tech.,

      巻: 37 ページ: 74-80

    • DOI

      org/10.1016/j.jddst.2016.10.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Controllable Simvastatin- Releasing PLGA/β-TCP Composite Microspheres Sintered Scaffolds as Synthetic Bone Substitutes2017

    • 著者名/発表者名
      T. Terukina, T. Numaguchi, Y. Hattori, M. Otsuka
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 758:126-131 (2017)

      巻: 758 ページ: 126-131

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/KEM.758.126

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 骨粗鬆症病態応答性亜鉛徐放特性を持つリン酸カルシウム系人工骨の設計2017

    • 著者名/発表者名
      大塚誠,服部祐介
    • 雑誌名

      Biomedical Research on Trace Elements

      巻: 28 ページ: 127-134

  • [雑誌論文] 薬物放出性骨補填材としてのシンバスタチン徐放性PLGAマイクロスフェア/炭酸アパタイト複合体の開発と評価2017

    • 著者名/発表者名
      照喜名孝之,齊藤花江,沼口貴範,服部祐介,大塚 誠
    • 雑誌名

      バイオインテグレイション学会誌、7, 59-65 (2017).

      巻: 7 ページ: 59-65

    • 査読あり
  • [学会発表] 骨誘導性機能を有する薬物徐放性足場材料としての低温焼結 PLGA マイクロスフェアブロックの開発とin vivo の評価2018

    • 著者名/発表者名
      沼口 貴範, 照喜名 孝之, 服部 祐介, 大塚 誠
    • 学会等名
      日本薬学会 138年会
  • [学会発表] リン酸カルシウム被覆PLGAナノ粒子封入アルギン酸ビーズの開発と評価2018

    • 著者名/発表者名
      松林信人,照喜名孝之,服部祐介,大塚誠, 佐々木哲郎
    • 学会等名
      平成29年度生体医歯工学共同研究拠点 成果報告会
  • [学会発表] イブプロフェン/ニコチンアミドによるコクリスタル形成過程の分子挙動とその速度論解析2018

    • 著者名/発表者名
      石原聡恵,照喜名孝之,服部祐介,大塚誠, 佐々木哲朗
    • 学会等名
      平成29年度生体医歯工学共同研究拠点 成果報告会
  • [学会発表] 高精度テラヘルツ分光スペクトル測定による有機結晶中の高感度不純物検出2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木 哲朗, 坂本 知昭, 大塚 誠
    • 学会等名
      日本薬学会 138年会
  • [学会発表] 細胞送達キャリアとしての多機能性アルギン酸ビーズの開発2017

    • 著者名/発表者名
      松林信人,照喜名孝之,服部祐介,大塚誠
    • 学会等名
      日本薬剤学会第32年会
  • [学会発表] 骨再生足場材料への応用を目指した低温焼結 PLGA マイクロスフェアの開発2017

    • 著者名/発表者名
      沼口貴範,照喜名孝之,服部祐介,大塚誠
    • 学会等名
      日本薬剤学会第32年会
  • [学会発表] Development of simvastatin-releasing nano-hydroxyapatite/PLGA composite microspheres sintered scaffolds,2017

    • 著者名/発表者名
      T. Terukina, T. Numaguchi, Y. Hattori, M. Otsuka
    • 学会等名
      2017 Annual Meeting of American Association of Pharmaceutical Scientists,
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of controllable simvastatin-releasing PLGA/β-TCP composite microspheres sintered scaffolds as synthetic bone substitutes2017

    • 著者名/発表者名
      T. Terukina, T. Numaguchi, Y. Hattori, M. Otsuka
    • 学会等名
      29th Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in Medicine (Bioceramics29)
    • 国際学会
  • [図書] 生体吸収性材料の開発とその安全性評価(No.1927)、2章 再生医療用足場材料に用いる生体吸収性材料の開発と評価、5節 有機-無機複合体を用いた生体組織足場材料の作製2017

    • 著者名/発表者名
      照喜名孝之,服部祐介,大塚 誠
    • 総ページ数
      487
    • 出版者
      株)技術情報協会.

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公開日: 2018-12-17  

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