Evaluation of relationship between growth factor adsorption onto calcium phosphates exhibiting different solubility and osteoblastic differentiation

评估不同溶解度磷酸钙上生长因子的吸附与成骨细胞分化之间的关系

• 批准号: 20K15037
• 负责人: 濱井 瞭
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15037/
• 关键词: リン酸八カルシウム; 加水分解反応; 溶解・析出; タンパク質吸着・集積; 溶解度; リン酸カルシウム; 溶解-再析出反応; タンパク質吸着; 骨芽細胞分化

前年度は，リン酸八カルシウム(OCP)結晶の溶解もしくは新規結晶の析出が主となる加水分解条件に対応し，成長因子モデルタンパク質の吸着・集積挙動が異なる傾向にあることが明らかとなった．このことから，本年度は，OCPの加水分解過程が成長因子吸着に及ぼす影響をより詳細に検討するため，成長因子モデルタンパク質の吸着等温線を解析した．その結果，加水分解過程によらず，モデルタンパク質の吸着等温線は，ラングミュアの式に近似された．この近似式から，タンパク質の吸着親和性および最大吸着サイト数を推定することが可能である．加水分解の促進をもたらす化学種の添加量に対する吸着親和性と最大吸着サイト数の変化の挙動は，OCPの加水分解の過程によって異なる傾向にあった．このことから，加水分解過程に対応するOCP結晶の形態変化と成長因子の吸着挙動が関連することが示唆された．さらに，非溶解性リン酸カルシウムの成長因子モデルタンパク質の吸着等温線も解析した結果，その化学環境に対する吸着挙動の変化はOCPと異なる可能性が示された．さらに本年度は，骨形成促進に関わる成長因子を吸着させたOCP共存下でのマウス骨髄由来間葉系幹細胞（MSC）の培養を試みた．細胞培養に供する試料に対する成長因子の吸着条件やMSCの培養条件を検討し，最適な条件を見出すことができた．また，最適化した培養条件において，成長因子を吸着させたOCP上でのMSCの増殖を確認することができた．

In the past year, the dissolution of OCP crystals has changed. The precipitation of OCP crystals has changed. The conditions of hydrolysis have changed. The growth factor has changed. The adsorption and accumulation of OCP crystals have changed. This year, the hydrolysis process of OCP and the adsorption isotherm of growth factors were analyzed. As a result, the water decomposition process is similar to the adsorption isotherm of the mass. The approximate formula The promotion of hydrolysis of OCP depends on the amount of chemical species added, the adsorption affinity, the maximum adsorption number, and the variation tendency of OCP hydrolysis process. The hydrolysis process is related to the morphology of OCP crystals and the adsorption of growth factors. In addition, the analysis results of the sorption isotherm of the growth factor of the insoluble acid group show the possibility of the sorption of OCP in different chemical environments. This year, bone formation promotion related to the absorption of growth factors under the OCP blue shift, and bone derived mesenchymal stem cells (MSC) culture. The optimal conditions for cell culture were discussed. To optimize the culture conditions, growth factors were adsorbed on the OCP and the proliferation of MSC was confirmed.

项目成果

ゼラチン共存下で合成したリン八酸カルシウムの格子欠陥の解析と生理的環境下における溶解挙動の評価

明胶共存合成的辛酸钙磷晶格缺陷分析及生理环境下溶出行为评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 西川 文子;遠山 慧子;関 岳人;熊本 明仁;幾原 雄一;柴田 直哉;濱井 瞭，土屋香織，鈴木 治
• 通讯作者: 濱井 瞭，土屋香織，鈴木 治

Effects of OCP/PLGA Composites on MSC Differentiation and The Materials Hydrolyses

OCP/PLGA 复合材料对 MSC 分化和材料水解的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Ryo Hamai;Itsuki Oizumi;Yukari Shiwaku;Yu Mori;Takahisa Anada;Kazuyoshi Baba;Naohisa Miyatake;Shin-nosuke Nishimura;Toshimi Aizawa;Eiji Itoi;Osamu Suzuki
• 通讯作者: Osamu Suzuki

リン酸八カルシウムと骨組織との共存が in vitroでの相互の化学的挙動に及ぼす影響の検討

磷酸八钙与骨组织共存对其体外化学行为的影响研究

• 发表时间: 2021
• 作者: 濱井 瞭;尾崎 尚，塩飽由香利，酒井 進，土屋香織，鈴木 治
• 通讯作者: 尾崎 尚，塩飽由香利，酒井 進，土屋香織，鈴木 治

Comparative study of capacity of protein adsorption onto octacalcium phosphate prepared by different synthesis conditions

不同合成条件制备的磷酸八钙吸附蛋白质能力的比较研究

• 发表时间: 2020
• 作者: Ryo Hamai;Kaori Tsuchiya;Susumu Sakai;Osamu Suzuki
• 通讯作者: Osamu Suzuki

タンパク質吸着能の変化がリン酸八カルシウムの溶解性に及ぼす影響の検討

检验蛋白质吸附能力的变化对磷酸八钙溶解度的影响

• 发表时间: 2020
• 作者: Ryo Hamai;Kaori Tsuchiya;Susumu Sakai;Osamu Suzuki;濱井 瞭，土屋香織，酒井 進，鈴木 治
• 通讯作者: 濱井 瞭，土屋香織，酒井 進，鈴木 治