超分子ヒーター温熱発現性足場材で骨再生を時空間制御する

使用超分子加热器生热支架材料对骨再生的时空控制

• 批准号: 19K10197
• 负责人: 川口 稔
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Fukuoka Dental College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K10197/
• 关键词: カーボンナノチューブ; DNA複合体; 温熱発現; 光応答性; 骨再生; 遮断膜; DNA/プロタミン複合体; 足場材; 温熱効果

骨再生の促進は治療期間を短縮して治療の予後に大きく影響する。本研究では骨伝導性を有するDNA－プロタミン複合体に可溶化カーボンナノチューブ（CNT）をコンジュゲートさせたDP－CNT複合体を新規に調製した。この新素材は従来より骨伝導性に優れる特性が知られているDNAとプロタミン複合体を骨再生用足場材として応用しつつ、可視光線や近赤外線の照射によって温熱を発現し、自らが産生する熱刺激による骨再生の促進をはかる自己温熱発現型足場材である。研究代表者の川口はこの複合体が優れた賦形性を持つことに着目し、足場材本体のみでなく骨再生部位に軟組織が迷入することを遮断する目的で使用される遮断膜（バリヤーメンブラン）としての有効性を検討した。DP-CNT複合体の調製はコンジュゲートさせるCNT量比を変化させて行ったが、試作複合体はいずれも粉末として合成できた。そして凍結乾燥によって細胞定着に有利な多孔質内部構造を有していた。さらにCNTのコンジュゲートによって複合体の機械的強さは容量依存的に改善されるとともに、成形されたメンブランはPBSや培地中での経時的分解性を制御できることが明らかとなった。さらに近赤外線の照射によってメンブラン自体が制御可能な温熱発現を示すことも明らかとなった。本研究の結果から、DP－CNT複合体メンブランは任意形態に加工が容易であり、組織内で骨再生部位への線維性組織の侵入を遮断しつつ体外からの近赤外線照射のよって適切な温度発現を示して再生部位での骨再生を促進できることが示唆された。

Bone regeneration is promoted by shortening the duration of treatment and increasing the impact of treatment. In this study, we found that there was a new modulation of DNA-CNT complex in the DNA-CNT complex. The new material has excellent bone conductivity and characteristics, and is known as DNA and protein complex. It is used as a foot field material for bone regeneration. It is irradiated with visible light and near-infrared rays. It generates heat and promotes bone regeneration. It generates heat stimulation. The representative of Kawaguchi said that the complex has excellent shape and stability, and the barrier film is used for the purpose of blocking the soft tissue penetration of the bone regeneration part of the field material itself. DP-CNT complexes are prepared by mixing different CNT fractions. Freezing and drying are beneficial to the stability of porous internal structure. The mechanical strength of CNT is dependent on the capacity of the substrate. The mechanical strength of CNT is dependent on the capacity of the substrate. Near-infrared radiation can be used to control the occurrence of heat. The results of this study show that DP-CNT complexes are easy to process in arbitrary shapes, and that bone regeneration in tissues can be promoted by blocking the invasion of linear tissues at the sites of bone regeneration in vitro and by near infrared irradiation at appropriate temperatures.

项目成果

Preparation and Biodegradation Properties of DNA/poly-lysine Complexes by FE-SEM

FE-SEM DNA/聚赖氨酸复合物的制备及其生物降解性能

• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Oral Tissue Engineering
• 作者: Nana Mori-Yamamoto;Minoru Kawaguchi;Kimiko Ohgi;Ayako Matsumoto;and Ryuji Sakagami
• 通讯作者: and Ryuji Sakagami