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カーボネイトアパタイトの高い骨伝導能・骨再生能を細胞の分子メカニズムから解明する

从细胞分子机制阐明碳酸盐磷灰石的高骨传导性和骨再生能力

基本信息

批准号：
21H03139
负责人：
宮本洋二
金额：
$ 11.32万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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

项目摘要

本研究課題では、表面粗さや表面形状がほぼ同じハイドロキシアパタイトとカーボネイトアパタイトを作製し、この上で骨芽細胞様細胞（MC3T3-E1細胞）を培養し、遺伝子およびmiRNAの発現変化をマイクロアレイにて解析し、カーボネイトアパタイトの優れた骨伝導、骨新生の分子メカニズムを検索する。表面粗さや表面形状がほぼ同じで、材質だけが異なるカーボネイトアパタイトとハイドロキシアパタイト試料の作製を試みた。まず炭酸カルシウム粉末を油圧プレス機で一軸加圧成型し、350℃の炭酸ガス循環下で焼結することで炭酸カルシウムディスクを作製した。作製したディスクをリン酸水素ナトリウム水溶液に浸漬することで、溶解析出反応を利用して炭酸アパタイトに組成変換させた。次にハイドロキシアパタイトを同様に一軸加圧成型し、焼結する温度を変化させることで、表面性状を変化させ、カーボネイトアパタイトと表面粗さがほぼ同じディスクの作製に成功した。この表面性状が同じディスクを用いて培養実験を行った。直径15mm、厚み1mmのカーボネイトアパタイト、ハイドロキシアパタイトディスク上で骨芽細胞様細胞（MC3T3-E1細胞）を6時間培養した後、Trizol(Invitrogen)によりtotal RNAを回収した。材質の違いによるMC3T3-E1細胞の遺伝子およびmiRNAの発現変化をマイクロアレイ解析している。今後はカーボネイトアパタイトの骨伝導能・骨再生能の分子メカニズムを検索していく。また、前駆体に硫酸カルシウムを使用し、組成変換時の温度を変えることで、表面性状が同じで異なる炭酸含有量を有するカーボネイトアパタイトディスクの開発に成功した。このディスクを用いて同様に培養実験を行い、炭酸含有量の違いによる骨形成能の影響も検索している。今後はin vivoでの検証実験と共に、解析を実施する予定である。

This study aims to investigate the effects of surface roughness and surface shape on the growth and development of bone bud cells (MC3T3-E1 cells) in culture, gene expression and miRNA expression on the molecular structure of bone regeneration. Surface roughness, surface shape, and material characteristics are different. Carbon dioxide powder is produced by an oil pressure machine under one-axis pressure molding and sintering at 350℃ under carbon dioxide circulation. For the preparation of carbon dioxide, the composition of carbon dioxide can be changed by immersing it in aqueous solution, dissolving it and precipitating it. In addition, the surface properties of the sintered materials were changed, and the surface roughness was changed. The surface properties of the rice are the same as those of the rice. Bone bud cells (MC3T3-E1 cells) with a diameter of 15mm and a thickness of 1mm were cultured for 6 hours, and then total RNA was recovered from Trizol(Invitrogen). The gene expression and miRNA expression of MC3 T3-E1 cells were analyzed in vitro. In the future, the development of bone conduction and bone regeneration will be carried out in a timely manner. For example, when the precursor is used, the temperature changes, and the surface properties change, the carbon content changes, and the development of the precursor is successful. The effect of carbon content on bone formation was studied. In the future, the analysis of the data in vivo will be carried out.

项目成果

期刊论文数量（15）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

嚢胞摘出後の骨欠損を炭酸アパタイト製骨補填材で即時再建した1例

碳酸盐磷灰石骨替代材料囊肿切除后立即重建骨缺损一例

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
福田直志，髙丸菜都美，秋田和也，椋本修平，工藤景子，宮本洋二
通讯作者：
福田直志，髙丸菜都美，秋田和也，椋本修平，工藤景子，宮本洋二

Alveolar ridge preservation in beagle dogs using carbonate apatite bone substitute

DOI：
10.1016/j.ceramint.2021.09.260
发表时间：
2021-11-29
期刊：
CERAMICS INTERNATIONAL
影响因子：
5.2
作者：
Fukuda, Naoyuki;Ishikawa, Kunio;Miyamoto, Youji
通讯作者：
Miyamoto, Youji

炭酸アパタイトハニカムブロックを用いたベニアグラフトの実験的検討

碳酸盐磷灰石蜂窝块接枝单板的实验研究

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamaguchi Satoshi;Kaminogo Kento;Tokura Tatsuya;Kimura Hiroyuki;Kishi Shinichi;Yamamoto Noriyuki;Ichimura Norihisa;Koma Yoshiro;Ozaki Norio;Hibi Hideharu;福田直志，秋田和也，髙丸菜都美，工藤景子，宮本洋二
通讯作者：
福田直志，秋田和也，髙丸菜都美，工藤景子，宮本洋二

炭酸アパタイト製骨補填材による広範囲骨欠損の即時再建

使用碳酸磷灰石骨替代材料立即重建大面积骨缺损

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hamana Tomoaki;Sakurai Shigeru;Hamada Atsuko;Sakamoto Shinnichi;Furusho Hisako;Toratani Shigeaki;福田直志，秋田和也，椋本修平，髙丸菜都美，工藤景子，宮本洋二
通讯作者：
福田直志，秋田和也，椋本修平，髙丸菜都美，工藤景子，宮本洋二

炭酸アパタイト顆粒と魚うろこコラーゲンの複合化による新規骨補填材の開発

碳酸盐磷灰石颗粒与鱼鳞胶原蛋白相结合开发新型骨替代材料