| 研究課題/領域番号 |
22390361
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
横山 敦郎 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (20210627)
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| 研究分担者 |
赤坂 司 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (00360917)
佐藤 義倫 東北大学, 大学院・環境科学研究科, 助教 (30374995)
山本 悟 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (10344524)
安田 元昭 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 准教授 (90239765)
滝田 裕子 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (30125330)
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| キーワード | カーボンナノ物質 / 3次元スキャホールド / 骨形成 / カーボンナノチューブ / カーボンナノホーン / 生体適合性 / マクロファージ / グロースファクター |
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| 研究概要 |
本年度においては、カーボンナノチューブ(CNTs)の安全性、CNTsをコーティングした3次元スキャホールドのin vivoおよびex vivoでの生体適合性、カーボンナノホーン(CNHs)のGBR(Guided Bone Regeneration)法への応用、さらにCNTsの高機能化を目的としたグロースファクターであるb-FGFのCNTsへの修飾を検討した。
CNTsをコーティングしたスキャホールド上で骨芽細胞様細胞であるSaos-2を培養すると、TEMおよびHRTEM観察の結果、スキャホールド上のCNTsは細胞に取り込まれ、核内に移行するが細胞内微小器官を含めて影響を与えないことが明らかとなった。CNTsをコーティングした3次元スキャホールドはラット皮下組織埋入においてマクロファージに貪蝕されるが起炎性は低いこと、骨内への埋入ではその周囲において良好な骨形成を示し、さらに骨を長期間保持させる可能性が示唆された。また、CNTsをコーティングした3次元スキャホールド上で培養した骨芽細胞をスキャホールドとともに皮下組織へ埋入したところ、スキャホールドの形態に一致した骨形成が観察された。GBR法への応用を目的としてCNHsをPTFE膜に固着し、ラット頭頂骨に形成した骨欠損部を被覆した結果、CNHsは骨形成を促進することが明らかとなり、骨形成にはCNHsにより誘導されたマクロファージが関係することが示唆された。b-FGFを添加したところ、コラーゲン上で培養した骨芽細胞の増殖には影響を与えないが、CNTs上で培養した骨芽細胞の初期の増殖を促進することおよび細胞の伸展を促進することが示された。
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