幾何学的特性を有する炭酸アパタイトスキャホルドと低出力超音波を用いた骨再生医療

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20791476
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 伊藤 秀寿 Showa University, 歯学部, 助教 (80384303)
• Keywords: 炭酸アパタイト / 人工骨補填剤 / 低出力超音波 / 幾何学的特性

Research Abstract

我々は、安全で且つ効果的に骨を造成するために、生体の骨と化学組成および結晶構造ともに極めて近似した炭酸アパタイトを入工骨補填材として用いる。そして、その補填材に直径300～400μmのポアを付与することにより、scaffoldの幾何学的な側面から骨芽細胞の誘導および骨形成能を活性化し、長期的に安定したリモデリングを可能にするscaffoldの作成を目指す。さらに、このscaffoldとサイトカインを刺激するLIPUSを併用することにより、骨芽細胞や軟骨細胞の増殖を促し、相乗的に骨形成を促進させることにより、早期骨再生医療に貢献したい。
1.φ300～400μmのボアを付与した炭酸アパタイトscaffoldの作成を試みた。
2.この炭酸アパタイトscaffoldにおいて、骨芽細胞を中長期的に培養し、市販の水酸アパタイトscaflold上におけるものと比較しながら顕鏡的に経過観察した。その結果、一定期間の培養が可能であった。
3.炭酸アパタイトscaffoldに分泌された骨様基質の性状分析
骨再生医療用のscaffoldとしてはハイドロキシアパタイト(HAp)が有用であるが、HApは体内で吸収されず異物として残留するため、吸収性ポリマーであるポリ乳酸(PLLA)とポリグリコール酸(PGA)の共重合体(PLGA)を用いて連通気孔を有する多孔体の作製を行った。さらに、生体内吸収性の炭酸アパタイト(CHAp)を添加したCHAp-PLGA多孔体を作製し、基本物性、生体親和性および骨再生用scaffoldとしての有用性について検討した。ジメチルスルホアミドにPLGAを溶解後、気孔径の異なる連通気孔体を作製した。その結果、CHAp添加量の増加と伴に、機械的強度は大きくなり、収縮率は減少した。