創傷治癒促進因子と熱応答性ナノバイオマテリアルを応用した低侵襲な組織再生療法

应用伤口愈合促进因子和温敏纳米生物材料的微创组织再生治疗

• 批准号: 21K09984
• 负责人: 近藤 尚知
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Iwate Medical 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09984/
• 关键词: 注射; 骨増生; 低侵襲; スペースメーキング; 骨形成因子; 骨補填材; 組織再生; 創傷治癒; ナノバイオマテリアル; 骨

注射による骨造成を実現するためには、注入後に硬化することでスペースメイキングを行い、生体吸収に伴い骨形成因子が徐放され、新生骨に置換する機構が必要である。我々は、さらに体温付近で温度応答的にゲル化する特性に着目し、生体内に注入することをトリガーとして、骨形成因子の長期的に担持・徐放なゲル状へと変化する注入型生体材料の新規開発を本研究の目的に設定した。令和4年度は、前年度のPEG系ポリマーに加え、温度応答性注入型基材であるゲニピン架橋コラーゲンについて検討を加えた。ゲニピンによる架橋反応は低温下で数時間は流動性を維持する緩徐な反応であるが、37℃付近で架橋反応が亢進し急速にゲル化する特性を持つ。また、コレステロール修飾ヒアルロン酸を添加することで、塩濃度の変化によって自己集合したヒアルロン酸ゲル小球内に骨形成因子を封入し、それをゲニピン架橋コラーゲンと複合化することで、骨形成因子を二重にバインドする方法を考案した。続いて、PEG系ポリマーおよびゲニピン架橋コラーゲン系材料に対して骨形成因子としてスタチン系薬剤とナノハイドロキシアパタイトを添加し、動物実験からその骨形成効果について評価を行った。各材料をテフロンリングと共にマウス・ラット頭蓋骨上に8週間留置した実験において、ゲニピン架橋コラーゲン系材料を用いた群で垂直的骨量の増加を認めた。これにより、ゲニピン架橋コラーゲン系材料はスタチン系薬剤が持つ骨誘導能を阻害せず、実際に骨量の増加というアウトカムをもたらす可能性が示唆された。現在、この材料が有する骨形成効果を統計的に立証するために動物実験を継続している。

Bone formation after injection, hardening after injection, bone resorption, bone formation factors, and replacement mechanisms are necessary. The aim of this study is to develop a new method for the development of injectable biomaterials for the long-term support, release and transformation of bone forming factors in vivo. In the fourth year, the PEG system was added to the temperature responsive injection substrate. The bridge reaction is characterized by a slow reaction, a rapid reaction, and a high temperature at low temperatures for several times. The method for encapsulating bone forming factors in the presence of a single, multiple, multiple, In addition, PEG is a kind of material that can be used for bone formation factors. In addition, PEG is a kind of material that can be used for bone formation effects. The increase of vertical bone mass was recognized in all materials after 8 weeks of retention. This is because of the possibility that the bridging material will be able to resist bone induction and increase bone mass in real time. Now, there is statistical evidence of bone formation in these materials.

项目成果

Self-Prepared Hyaluronic Acid/Alkaline Gelatin Composite with Nano-Hydroxyapatite and Bone Morphogenetic Protein for Cranial Bone Formation.

• DOI: 10.3390/ijms24021104
• 发表时间: 2023-01-06
• 期刊: INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR SCIENCES
• 影响因子: 5.6
• 作者: Hachinohe, Yuki;Taira, Masayuki;Hoshi, Miki;Yoshida, Daichi;Hatakeyama, Wataru;Sawada, Tomofumi;Kondo, Hisatomo
• 通讯作者: Kondo, Hisatomo