2002 Fiscal Year Annual Research Report
表面電荷誘起セラミックスによる細胞誘導と骨再生への応用
Project/Area Number |
02J03406
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Research Institution | Chiba Institute of Technology |
Principal Investigator |
木付 貴司 千葉工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | ハイドロキシアパタイト / 誘起表面電荷 / 骨類似アパタイト / 細胞増殖 / 細胞接着 / 血清タンパク |
Research Abstract |
現在,骨粗鬆症などの治療には,骨量の減少を抑制させるために数々の薬品が使われており,サイトカインや骨関連遺伝子とそのシグナル伝達などの研究が盛んに行われている.一方,生体インプラント材料の表面改質に関する研究も進んでおり,生体活性物質をインプラント材へコーティングする方法(プラズマスプレー法,バイオミメティック法など)や,表面を化学的に処理する方法(アルカリ処理法)が開発されてきた.しかし,現時点では失われた骨量を回復させるのに十分な方法は確立されていない.そこで生体セラミックスの表面機能を改質し,細胞挙動を制御するバイオセラミックスの創製を試みた. 生体活性セラミックスであるハイドロキシアパタイト(HAp)を電気的に分極誘起させ,構築されたセラミックス上の表面電荷が細胞増殖・接着・分化に及ぼす効果を細胞培養実験より調査し,そのメカニズムの解明を試みた.その結果,誘起表面電荷が細胞の増殖の促進および接着誘導に効果的であることを発見した.分極HAp上では誘起表面電荷による間接的作用と直接的作用があると考えられ,そのメカニズムの一端としてHApセラミックス表面上の骨類似アパタイト形成と細胞成長との相関を見出した.骨類似アパタイト形成は誘起表面電荷により促進され,骨類似アパタイト形成量の増加に伴う細胞増殖率の増加を確認するとともに,細胞接着性がより強固になることを明らかにした.また,細胞成長を促進させるのは内部および表面に血清タンパクを含む骨類似アパタイトに限られることを発見した.
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Kizuki T, Ohgaki M, Nakamura S, Hashimoto K, Toda Y, Yamashita K.: "Bone-like Layer Formed in Culture Medium as a Scaffold for Cell Activation"Proceeding of Asian Bio Ceramics 2002. (2002)
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[Publications] Kizuki T, Ohgaki M, Nakamura S, Hashimoto K, Toda Y, Yamashita K.: "Synthesis of New Biocompatible Apatite-type Rare-earth Silicates"Bioceramics. 15. (2002)
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[Publications] 木付 貴司, 大柿 真毅, 山下 仁大: "細胞接着活性なバイオコンポジットスキャホールド"口腔病学会誌 最近の歯学. 240-242. 559-562 (2003)
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[Publications] Kizuki T, Ohgaki M, Katsura M, Nakamura S, Hashimoto K, Toda Y, Udagawa S, Yamashita K.: "Effect of bone-like layer growth from culture medium on adherence of osteoblast-like cells"Biomaterials. 24(6). 941-947 (2003)