高機能人工骨の創製

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20240043
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鄭 雄一 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授(医学系研究科兼担) (30345053)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 生体材料 / トランスレーショナル・リサーチ / 再生医学 / 生理活性

研究概要

本研究では、生体適合性・安全性に優れたα型リン酸三カルシウムを基本素材として、骨移植を代替しうる理想的人工骨を創製することを目的とする。具体的には、期間内に以下の点を研究・解明する:
(1) リン酸カルシウム造形法の研究:インクジェットプリンターによるオーダーメード型人工骨に関しては、インクヘッドの改良による造形精度の向上、分割による操作性の向上、内部構造設計による分解吸収性の向上を図る。また、後処理により力学的強度を改善する。
テトラポッド型微小人工骨に関しては、既に均一なテトラポッドの形状の作製に成功しているが、後処理による力学的強度の向上、焼結温度の調節による分解吸収能の向上を図る。
(2) 生理活性物質の同定と付与方法の研究:バイオセンサーによる生理活性物質同定と作用機序の分子生物学的解析を行い、同定された生理活性物質について、リン酸カルシウムに付与した際の最適の送達制御法を明らかにする。
(3) 動物実験での検証:人工骨の試作と動物実験による安全性・有効性の証明を行った後、臨床研究へ向けての準備を行う。

研究成果

• [雑誌論文] Transcriptional regulation of endochondral ossification by HIF2A during skeletal growth and osteoarthritis development. (2010)
  • 著者名/発表者名: Saito T, Fukai A, Mabuchi A, Ikeda T, Yano F, Ohba S, Nishida N, Akune T, Yoshimura N, Nakagawa T, Nakamura K, Tokunaga K, Chung UI, Kawaguchi H.
  • 雑誌名: Nature Med 16 ページ: 678-683
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maxillofacial reconstruction using custom-made artificial bones fabricated by inkjet printing technology. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sai jo H, Kanno Y, Igawa K, Mori Y, Kondo K, Shimizu K, Suzuki S, Chikazu D, Iino M, Sasaki N, Anzai M, Chung U, Takato T.
  • 雑誌名: J Artif Organs 12 ページ: 200-205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bone regeneration within a tailor-made tricalcium phosphate bone implant with both horizontal and vertical cylindrical holes transplanted into the skull of dogs. (2009)
  • 著者名/発表者名: Choi SJ, Lee JI, Igawa K, Sugimori O, Suzuki S, Mochizuki M, Nishimura R, Chung UI, Sasaki N.
  • 雑誌名: J Artif Organs. 12 ページ: 274-277
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and fabrication of a high-strength hydrogel with ideally homogeneous network structure from tetrahedron-like macromonomers. (2008)
  • 著者名/発表者名: Sakai T, Matsunaga T, Yamamoto Y, Ito C, Yoshida R, Sasaki N, Suzuki S, Shibayama M, Chung U.
  • 雑誌名: Macromolecules 41 ページ: 5379-5384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Patchedl haploinsufficiency increases adult bone mass and modulates Gli3 repressor activity. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ohba S, Kawaguchi H, Kugimiya F, Ogasawara T, Kawamura N, Saito T, Ikeda T, Fujii K, Miyajima T, Kuramochi A, Miyashita T, Oda H, Nakamura K, Takato T, Chung U.
  • 雑誌名: Dev Cell 14 ページ: 689-699
  • 査読あり
• [学会発表] Signaling factors coordinating chondrogenesis and osteogenesis in endochondral bone development. (2009)
  • 著者名/発表者名: Chung U.
  • 学会等名: The 26th Naito Conference on Osteobiology.
  • 発表場所: Hyogo
  • 年月日: 20091104-20091107
• [学会発表] 均一構造を有するtetra-PEGゲルの構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井崇匡、松永拓郎、柴山充弘、鄭雄一
  • 学会等名: 第20回高分子ゲル研究討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-01-15
• [学会発表] 新規低分子化合物チエノインダゾール誘導体はRunxlとSox trioを介して永久軟骨再生を誘導する (2008)
  • 著者名/発表者名: 矢野文子、池田敏之、斎藤琢、緒方直史、木村文子、竹田秀、中村耕三、高戸毅、川口浩、鄭雄一
  • 学会等名: 第26回日本骨代謝学会
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪(口頭発表、優秀演題賞(基礎系)、IBMS-ANZBMS Meeting Travel Award 2009)
  • 年月日: 20081029-20091031
• [学会発表] A novel small thienoindazole-derivative compound promotes chondrogenic differentiation without inducing hypertrophy through production of Runxl. (2008)
  • 著者名/発表者名: F.Yano, T.Ikeda, T.Saito, N.Ogata, K.Nakamura, T.Takato, H.Kawaguchi, U.Chung
  • 学会等名: 2008 OARSI (The Osteoarthritis Research Society International) World Congress on Osteoarthritis
  • 発表場所: Roma, Italy(口頭発表、Young Investigator Award)
  • 年月日: 20080918-20080921
• [図書] 骨博士が教える「老いない体」のつくり方 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鄭雄一
  • 総ページ数: 180
  • 出版者: ワック株式会社
• [備考] 研究室ホムーページ
  • URL: http://www.tetraDod.t.u-tokvo.ac.jp/
• [産業財産権] 人工骨構成ユニット及び人工骨構成システム (2010)
  • 発明者名: 鄭雄一, 他
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許権,PCT/JP2010/004690
  • 出願年月日: 2010-07-22
• [産業財産権] カルシウムイオン溶出を制御した人工骨材料 (2010)
  • 発明者名: 鄭雄一, 他
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 特許権,特許4460645号
  • 取得年月日: 2010-02-19