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Effects of pore size on carbonate apatite bone substitute's osteoconductivity and replacement to bone

孔径对碳酸盐磷灰石骨替代物骨传导性及骨替代的影响

基本信息

批准号：
19H04469
负责人：
石川邦夫
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

研究者は骨と同じ組成の炭酸アパタイト骨補填材の調製法を考案し、薬事承認を得て実用化した。炭酸アパタイト骨補填材は自家骨と同様に新しい骨に置換され、水酸アパタイトと比較して圧倒的な骨伝導性を示すが、骨補填材の高機能化には組成だけでなく、気孔形態・サイズ、結晶子サイズなど多くの因子の検討、最適化が必要である。本研究計画においては、炭酸アパタイト骨補填材の気孔形態（一次元、二次元、三次元）および気孔サイズが骨補填材の骨伝導性や骨置換性などに及ぼす影響を解明する。気孔形態については、それぞれ、炭酸アパタイトハニカム骨補填材、板状気孔炭酸アパタイト骨補填材、顆粒結合炭酸アパタイト骨補填材を調製し、骨芽細胞用細胞や実験動物を用いて病理組織学的に解析を行う。気孔サイズについては、炭酸アパタイトハニカムの気孔サイズを制御因子とし、ハニカム内部への骨伝導などを病理組織学的に検索する。本年度は昨年度から継続して埋植した炭酸アパタイト人工骨を摘出し（一部の試料については摘出済、一部の試料については解析済）、脱灰、HE染色し、病理組織学的に骨の形成量、骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞の動態、血管内皮細胞の形成の有無、赤血球の有無を定量的に検索し、多孔体の形態が炭酸アパタイト骨補填材への骨伝導性や骨置換性に及ぼす影響を解析した。なお、炭酸アパタイト骨補填材の病理組織学的解析を行ったところ、当初の想定に反し、摘出試料の切断困難により、一部の試料の病理組織切片が病理組織学的解析に用いられないことが判明したため、再実験を行う。

The researchers studied the preparation method of carbon dioxide filler with the same composition and recognized its practical application. Carbon acid bone filler is necessary for bone replacement with new bone, comparison of water and acid, and demonstration of bone conductivity under high pressure. It is necessary to study and optimize the composition, pore morphology, crystal structure and various factors of bone filler with high functionality. The purpose of this study is to investigate the influence of pore morphology (primary, secondary and tertiary) and pore size on bone conductivity and bone replacement properties of bone fillers. Pore morphology, pore morphology, carbon dioxide, plate-like carbon dioxide, particle-bound carbon dioxide, preparation of bone filler, use of bone bud cells in animals, pathological analysis. The results of the study showed that there was no significant difference between the two groups. This year's artificial bone was extracted from the bone graft.(One part of the sample was extracted and the other part was analyzed), deashing, HE staining, quantitative detection of bone formation amount, bone bud cells, osteoclasts, osteocyte dynamics, presence or absence of vascular endothelial cells, presence or absence of red blood cells, morphology of porous body, bone conduction and bone replacement properties of bone filler and influence of HE staining. Pathological analysis of carbon dioxide and bone filler materials was carried out in the first place, and the difficulty in extracting the sample was detected. Pathological sections of some samples were used for pathological analysis.