Effects of pore size on carbonate apatite bone substitute's osteoconductivity and replacement to bone

孔径对碳酸盐磷灰石骨替代物骨传导性及骨替代的影响

基本信息

批准号：
19H04469
负责人：
石川邦夫
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究者は骨と同じ組成の炭酸アパタイト骨補填材の調製法を考案し、薬事承認を得て実用化した。炭酸アパタイト骨補填材は自家骨と同様に新しい骨に置換され、水酸アパタイトと比較して圧倒的な骨伝導性を示すが、骨補填材の高機能化には組成だけでなく、気孔形態・サイズ、結晶子サイズなど多くの因子の検討、最適化が必要である。本研究計画においては、炭酸アパタイト骨補填材の気孔形態（一次元、二次元、三次元）および気孔サイズが骨補填材の骨伝導性や骨置換性などに及ぼす影響を解明する。気孔形態については、それぞれ、炭酸アパタイトハニカム骨補填材、板状気孔炭酸アパタイト骨補填材、顆粒結合炭酸アパタイト骨補填材を調製し、骨芽細胞用細胞や実験動物を用いて病理組織学的に解析を行う。気孔サイズについては、炭酸アパタイトハニカムの気孔サイズを制御因子とし、ハニカム内部への骨伝導などを病理組織学的に検索する。本年度は昨年度から継続して埋植した炭酸アパタイト人工骨を摘出し（一部の試料については摘出済、一部の試料については解析済）、脱灰、HE染色し、病理組織学的に骨の形成量、骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞の動態、血管内皮細胞の形成の有無、赤血球の有無を定量的に検索し、多孔体の形態が炭酸アパタイト骨補填材への骨伝導性や骨置換性に及ぼす影響を解析した。なお、炭酸アパタイト骨補填材の病理組織学的解析を行ったところ、当初の想定に反し、摘出試料の切断困難により、一部の試料の病理組織切片が病理組織学的解析に用いられないことが判明したため、再実験を行う。

研究人员设计了一种用与骨相同的组成制备碳酸磷灰石骨填充物的方法，并获得了药物批准并将其置于实际使用中。与羟基磷灰石相比，碳酸化磷灰石骨填充剂被新骨替换为新骨，并且显示出压倒性的骨导导率，但它不仅需要考虑和优化组成，而且还需要对气孔形态和大小，以及结晶的大小以及许多因素以及许多因素。在本研究计划中，我们将阐明气孔形态（一维，二维，三维）和碳酸磷灰石骨填充剂的孔径对骨电导率和骨填充骨替代特性的孔径。关于气孔形态，分别制备了磷灰石碳酸盐蜂窝骨填充剂，磷灰石碳酸盐骨填充剂和结合颗粒的磷灰石碳酸盐骨填充物，并使用骨细胞细胞和实验动物进行组织病理学分析。关于孔径，将碳酸盐磷灰石蜂窝的孔径用作控制因子，并且在组织病理学上搜索了蜂窝状内部的骨传导等。 This year, artificial carbonate apatite bones that had been implanted continuously since last year were removed (some samples have been removed, and some samples have been analyzed), decalcified, and HE stained, and quantitatively searched for bone formation, the dynamics of osteoblasts, osteoclasts, osteoclasts, osteocytes, osteocytes, presence or absence of血管内皮细胞，存在或不存在红细胞，以及多孔体形态对骨电导率和骨替代碳酸盐磷酸盐磷灰石骨填充剂的影响。此外，进行了碳酸盐磷灰石骨填充剂的组织病理学分析，并且与原始假设相反，发现某些样品的组织病理学切片由于切割切除的样品的困难而未用于组织病理学分析，因此进行了重新实验。