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2013 年度 実績報告書

骨芽細胞と破骨細胞の賦活化により新生骨との完全置換を促す骨代替材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 23390450
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 治  東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (60374948)

研究分担者 穴田 貴久  東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (30398466)
井樋 栄二  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80193465)
鎌倉 慎治  東北大学, 医工学研究科, 教授 (80224640)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードリン酸オクタカルシウム(OCP) / ゼラチン / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 骨再生
研究概要

結晶を機械破砕しその特性を解析した.走査型電子顕微鏡による観察ではオリジナルOCP結晶の長軸方向への長さは数μmであったが,機械破砕した結晶は数百nmから1μm以下の範囲の粒子となった.他の特徴として,オリジナル結晶では板状であったが板状ではなくなり,様々な形態を含む粒子となった.一方,X線回折による分析では,OCP結晶に特有の回折パターンは維持されており,機械破砕によっても結晶構造は保持されていた.この結晶を特定濃度のゼンラチン溶液と結晶が50wt%含有となるように混合し,その複合体を凍結乾燥,熱架橋することにより,多孔質のスポンジ成型体を作製した.この複合体について,1)ヒト血漿と無機イオン濃度が類似の擬似体液中への浸漬で結晶相がどのように変化するか,2)ラット頭蓋冠欠損への埋入で骨の再生に有効かどうか検討した.その結果,擬似体液への浸漬では1週間までにOCP相は不明瞭となり,ハイドロキシアパタイトの形成が認められた.また,ラット頭蓋冠骨欠損への8週間までの埋入により組織学的に骨組織の再生が認められた.一方,材料はこの時期では完全には吸収されないで一部残存が観察された.新生骨部分は材料と置換する傾向にあったのでより長期にはさらに吸収していく可能性があると考えられた.このように,本研究からリン酸カルシウム材料の結晶特性が骨の再生に関連する可能性が示唆された.今後は本研究結果の情報を骨補填材料設計の一指針としていく.

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2014 2013 2011 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Octacalcium phosphate (OCP)-based bone substitute materials2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O
    • 雑誌名

      Jpn Dent Sci Rev

      巻: 49 ページ: 58-71

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2013.01.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of bone regeneration between octacalcium phosphate (OCP)/collagen composite and β-tricalcium phosphate (β-TCP) in canine calvarial defect2013

    • 著者名/発表者名
      Y Tanuma, K Matsui, T Kawai, A Matsui, O Suzuki, Si Kamakura, S Echigo
    • 雑誌名

      Oral Sur Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endodontol

      巻: 115 ページ: 9-17

    • DOI

      dx.doi.org/10.1016/j.oooo.2011.12.029

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization and bioactivity of nano-submicro octacalcium phosphate/gelatin composite2011

    • 著者名/発表者名
      Miura K, Anada T, Honda Y, Shiwaku Y, Kawai T, Echigo S, Takahashi T, Suzuki O
    • 雑誌名

      Appl Surf Sci

      巻: 282 ページ: 138-145

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2013.05.086

    • 査読あり
  • [学会発表] ゼラチン/リン酸オクタカルシウム複合体の骨再生能・生体内吸収性に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      石河理紗,穴田貴久,佐々木啓一,鈴木治
    • 学会等名
      第13回日本再生医療学会総会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20140304-20140306
  • [学会発表] ゼラチン溶液中で合成したリン酸オクタカルシウムによる新規骨補填材の開発2014

    • 著者名/発表者名
      穴田貴久,石河理紗,佐々木啓一,鈴木治
    • 学会等名
      第35回東北骨代謝・骨粗鬆症研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20140201-20140201
  • [学会発表] 合成リン酸オクタカルシウムの骨伝導能発現と結晶粒子特性2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木治,穴田貴久
    • 学会等名
      日本機械学会 第26回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20140111-20140112
    • 招待講演
  • [学会発表] Cell-activating octacalcium phosphate-based scaffold materials2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O
    • 学会等名
      NIDCR-Tohoku University Dental Colloquium
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai
    • 年月日
      20130510-20130510
    • 招待講演
  • [学会発表] ゼラチンおよびゼラチン/OCP複合体による新規骨再生材料の検討2013

    • 著者名/発表者名
      宇塚理紗, 穴田貴久,神田直典,小林司史,佐々木 啓一,鈴木 治
    • 学会等名
      第61回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130413-20130414
  • [学会発表] リン酸オクタカルシウム・ゼラチン複合体の加水分解における結晶相の変化2013

    • 著者名/発表者名
      江副祐史, 穴田貴久, 半田拓人, 高橋哲, 鈴木治
    • 学会等名
      第61回日本歯科理工学会学術講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130413-14
  • [学会発表] Octacalcium phosphate: from materials chemistry to biomaterial application2013

    • 著者名/発表者名
      Suzuki O
    • 学会等名
      Forsyth Institute Research Seminar
    • 発表場所
      Forsyth Institute, Cambridge, MA USA
    • 年月日
      20130410-20130410
    • 招待講演
  • [図書] アンチエージングシリーズ3・骨研究最前線「リン酸八カルシウム(OCP)を用いる次世代バイオマテリアルの開発」2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木治,穴田貴久
    • 総ページ数
      325-333
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
  • [備考] 東北大学大学院歯学研究科顎口腔機能創建学分野

    • URL

      http://www.cfe.dent.tohoku.ac.jp

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公開日: 2015-05-28  

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