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2009 年度 実績報告書

骨細胞再生のためのポリ乳酸・圧電材料3次元構造スキャホールドの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20560091
研究機関同志社大学

研究代表者

片山 傅生  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (70161065)

研究分担者 仲町 英治  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60099893)
田中 和人  同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (50303855)
森田 有亮  同志社大学, 生命医科学部, 准教授 (80368141)
キーワード薄膜創製 / チタン酸バリウム / 骨再生 / 骨代替材料 / スキャホールド / 骨髄細胞
研究概要

本年度は,圧電材料としてチタン酸バリウム(BaTiO_3)を用いた骨再生用足場材料の開発のために,創製したBaTiO_3薄膜の生体適合性の評価および圧電効果が細胞の分化に及ぼす影響の評価を行なった.7週令オスFisherラットの大腿骨より採取した骨髄細胞(MSC)を用いて,細胞増殖性および骨芽細胞様細胞への分化性について評価を行った.
・BaTiO_3がMSCの分化へ与える影響評価
BaTiO_3薄膜コーティングがMSCから骨芽細胞への分化に与える影響を評価した.材料は同じである.材料上にMSCを播種し1週間の培養後,分化培地を用いて更に1週間培養を行った.培養終了後,材料表面より回収した細胞および産生物のALP(Alkaline phosphatase)活性を測定した.BaTiO_3コーティングを施すことによって,ALP活性が低下する傾向がみられたが有意差は見られなかった.これより,BaTiO_3薄膜コーティングを施すことでMSCから骨芽細胞様細胞への分化を抑制することがないことが示唆された.
・BaTiO_3の圧電効果がMSCの分化へ与える影響評価
BaTiO_3の圧電効果の影響を検討するために,疲労試験機に取り付けひずみを負荷しながら材料表面上で骨髄細胞を培養できる培養器を開発した.圧縮荷重はBTO plate表面が3,6および9μC/cm^2に帯電するように設定した.材料のひずみによる骨髄細胞への影響が無いことはあらかじめ検討しておいた.DNA量,ALP活性およびカルシウム量は6および9μC/cm^2の表面電荷に帯電させたとき高い値を示し,圧電効果によりBTO plate表面に誘起された6および9μC/cm^2の表面電荷が骨髄細胞の増殖および骨芽細胞への分化を促進することが分かった.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2009

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] Effects of BaTiO3 Piezoelectric Thin Film Coating on Bone Marrow Cell2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Takayama, Y.Morita, K.Tanaka, T.Katayama, E.Nakamachi
    • 学会等名
      Asian Pacific Conference for Material and Mechanics 2009
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2009-11-13
  • [学会発表] BaTiO3圧電薄膜が骨髄細胞に及ぼす影響2009

    • 著者名/発表者名
      立山優貴, 森田有亮, 古谷佳樹, 田中和人, 片山傳生, 仲町英治
    • 学会等名
      日本機械学会2009年度年次大会
    • 発表場所
      岩手大学(盛岡市)
    • 年月日
      2009-09-13
  • [学会発表] Effects of BaTiO3 Piezoelectric Thin Film Coating on Activity of Rat Bone Marrow Cell2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Takayama, Y.Morita, K.Tanaka, T.Katayama, E.Nakamachi
    • 学会等名
      Medical Physics and Biomedical Engineering World Congress 2009
    • 発表場所
      Munich/German
    • 年月日
      2009-09-07

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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