鶏卵の殻を再生利用したMgイオン含有アパタイト骨補填材の開発

本研究は，廃棄卵殻中に含まれるカルシウムを再生利用し，原料として合成した，水酸アパタイト（以下，卵殻アパタイト）の臨床応用を目指し，新規骨補填材の開発を行っている．現在までに，以下のように実績を得たので報告する．令和4年度は，令和3年度に試作した骨補填材に加えて，新たに卵殻アパタイト（濃度10 wt%）にセルロースナノファイバーを複合化材料として適用可能か検討を行った．セルロースナノファイバーに卵殻アパタイトを配合させゲル化した後，令和3年度の設備費で購入した凍結乾燥機を用いて一定時間乾燥させた．作製した試作骨補填材の走査型電子顕微鏡による形態観察および生理的食塩水中での分解挙動の観察を行った．その結果，骨補填材として利用可能と考えられる連通多孔形態が得られ，一定期間，生理的食塩水中での分解は認められなかった．8週令雄性SD系ラットを用い，頭頂骨欠損部への8週間の試作骨補填材埋入実験を行った．トレフィンバーにて形成した頭頂骨の骨欠損部に試作骨補填材を埋入し，周囲の骨反応を観察した．現在までに全ての供試動物に炎症反応などの異常は認められず，通常飼育が可能であった．試料を摘出し，マイクロCTにより骨量を分析した後，非脱灰研磨標本を作製し病理組織学的に観察を行った．その結果，欠損のみを作製し新生骨形成が認められなかった対照群に対して，骨補填材埋入群において骨欠損部に一部新生骨形成が認められた．

本研究は，廃棄卵殻中に含まれるカルシウムを再生利用し，原料として合成した，水酸アパタイト（以下，卵殻アパタイト）の臨床応用を目指し，新規骨補填材の開発を行っている．現在までに，以下のように実績を得たので報告する．令和4年度は，令和3年度に試作した骨補填材に加えて，新たに卵殻アパタイト（濃度10 wt%）にセルロースナノファイバーを複合化材料として適用可能か検討を行った．セルロースナノファイバーに卵殻アパタイトを配合させゲル化した後，令和3年度の設備費で購入した凍結乾燥機を用いて一定時間乾燥させた．作製した試作骨補填材の走査型電子顕微鏡による形態観察および生理的食塩水中での分解挙動の観察を行った．その結果，骨補填材として利用可能と考えられる連通多孔形態が得られ，一定期間，生理的食塩水中での分解は認められなかった．8週令雄性SD系ラットを用い，頭頂骨欠損部への8週間の試作骨補填材埋入実験を行った．トレフィンバーにて形成した頭頂骨の骨欠損部に試作骨補填材を埋入し，周囲の骨反応を観察した．現在までに全ての供試動物に炎症反応などの異常は認められず，通常飼育が可能であった．試料を摘出し，マイクロCTにより骨量を分析した後，非脱灰研磨標本を作製し病理組織学的に観察を行った．その結果，欠損のみを作製し新生骨形成が認められなかった対照群に対して，骨補填材埋入群において骨欠損部に一部新生骨形成が認められた．