傾斜組織構造を有した生体活性ゾルゲルガラス繊維の創製と組織再生促進効果の評価

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究課題では、ゾルゲル法とエレクトロスピンング法を組み合わせた手法による新規高機能性生体活性ガラスの作製を目指す。細胞の活性化に有効な複数種のイオンを供給する機能を有するだけでなく、供給プロセスをも設計可能なガラス組織を構築する。その特異な供給プロセスと細胞による組織新生の関係性について細胞培養試験より検討することで、従来にない高機能性生体活性ガラスの達成へ導く。これまでのところ、同軸スピナレットを用いたエレクトロスピニングによる多成分系・傾斜構造繊維の作製と、ケイ酸カルシウム系ゾルゲルガラスからのイオンの溶出挙動におけるある種の酸化物の添加効果について検討してきた。また、ガラスから溶出すると想定される種々の無機イオンについて、細胞培養実験により細胞機能に対する影響を調査してきた。申請者らの過去の知見をもとに、ゾル溶液に加えるバインダーとして種々の有機ポリマーを用いて検討を進めてきた。用いる有機ポリマーの種類および溶媒によって、繊維内部のガラス組織が変化することを新たに見出した。組織の変化によってイオン溶出も変化することが予想される。ケイ酸塩ガラスにある種の酸化物を添加することで、ガラスからのイオン溶出が変化することを見出してきた。イオン溶出挙動に影響を及ぼす因子の一つであるガラスの比表面積とは相関が認められなかったことから、ガラスのネットワーク構造の変化に着目して検討を進めた。その結果、ガラス内のカチオンの位置や状態が変化することによって、ガラスからの溶出挙動に変化を及ぼしたことが示唆された。ガラスから溶出することが想定される種々の無機イオンについて、細胞培養試験により細胞の各種機能への影響を検討した。単一イオン種を供給した場合と複数種を供給した場合にて、細胞の応答性に変化が生じた。これらの成果をもとに、ガラスの組成をデザインしていきたいと考えている。