早期骨再生を実現するための血管網を有する人工骨の開発

开发具有血管网络的人造骨以实现早期骨再生

• 批准号: 21K09951
• 负责人: 壷井 莉理子
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09951/
• 关键词: 骨補填材; 人工骨; 血管内皮細胞; 生体材料

人工骨に血管網を導入するために、まずは連通孔を持つ市販の骨補填材を使用して、三次元細胞培養を行った。市販されているネオボーン（ハイドロキシアパタイト（HAp））を使用し、ヒト臍帯静脈内皮細胞（HUVEC）が人工骨内で管腔構造を形成するために必要な条件を検討した。具体的には、血管内皮細胞増殖因子を含んだ増殖培地 （EGM2-MV）を使用し、HUVECを人工骨上で最長１４日間培養した後に走査型電子顕微鏡を用いて観察した。その結果、培養３日後に人工骨内部に細胞が付着している様子が観察され、培養14日後においても同様に細胞が接着していることが分かった。続いて、人工骨内に細胞を三次元的に配置するために、人工骨にマトリゲルまたはゼラチンハイドロゲルを浸潤させた状態でHUVECを培養した。マトリゲルを使用した場合は細胞が人工骨内部まで侵入しなかったが、ゼラチンハイドロゲルを浸潤させた試料では人工骨内部において細胞が非接着状態で存在していることが分かった。上記の検討では、培養期間を延長しても管腔構造の形成が観察できなかったため、本研究の再開後は血小板由来成長因子や線維芽細胞増殖因子を併用することで管腔形成を促す予定である。さらに、生体非吸収性材料であるHApと、生体内で吸収・骨置換される性質をもつβリン酸三カルシウム（β-TCP）を組み合わせることで、より早期の骨再生が可能であると考えられるため、HAp/β-TCP多孔性複合体の作製およびその物性評価も今後行っていく予定である。

Artificial bone has been introduced into the vascular network, the connecting holes have been maintained, commercially available bone filling materials have been used, and three-dimensional cell culture has been carried out. Commercially available HAP The necessary conditions for the formation of artificial intraosseous lumen structure of HUVECs are required. Specifically, endothelial cell proliferation factor-containing endothelial cell proliferation medium (EGM2-MV) was used, and HUVEC was cultured on artificial bones for up to 14 days and then inspected using a walk-through electron microscopy.そのResults: Observation of cells inside the artificial bone after 3 days of cultureれ. After culturing for 14 days, the cells were divided into two cells.続いて、Artificial bone ににをThree-dimensional configuration するために、Artificial bone にマトリゲルまたはゼラチンハイドロゲルをinfiltration させたstate でHUVECをcultivationした. In the case of use of Materia Medica, the cells inside the artificial bone are not invaded and the cells are not invaded. The non-adhesive state of the cells inside the artificial bone that has penetrated into the sample has been determined. In the above description, the length of the culture period, the formation of the lumen structure, the formation of the lumen structure, and the re-examination of this study After opening, the growth factor derived from platelets and the proliferative factor of fibroblast cells are combined with the predetermined method to promote the formation of lumen.さらに、Biological non-absorbable material であるHApと、Biological non-absorbable and bone replacement される properties をもつβリン acid three カルシウム (β-TCP) み合わせることで, early bone regeneration is possible, HAp/β-TC The evaluation of the physical properties of P porous composites will be carried out in the future.