迅速な骨再生を実現するキトサン／アパタイトナノ複合体の創製

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本研究では，生体骨と類似した特性を持ち，骨疾患の外科治療に伴い生じた骨欠損部位を補填して周囲組織と接合させることで周囲組織 (細胞) を活性化させ，迅速な骨の再生を実現する材料の創製を目的とした。具体的には，生体毒性を示さず骨欠損の治癒に有用とされるキトサンを骨の主成分であるハイドロキシアパタイト (HA) へ複合化させて，生体内の骨と類似した特性を持つキトサン／HAナノ複合体の合成を検討した。本年度は，湿式法によりナノ複合体を合成した。キトサンの含有量の検討により，複合体の表面形態を制御できることが判明した。生体安全性を高めるためにサイズ毒性のない粒径の範囲でナノ複合体の合成を目指したが，ナノ複合体の粒径が大きく，粒径を制御した複合体が合成できなかったため，骨形成に有用で一次粒子径を小さくすることができるMg(II)イオンをHA結晶構造内へ導入し粒径制御を検討した。粒径の制御に成功した試料に対して，赤外分光分析によりナノ複合体表面の化学状態を評価した。その結果HAとキトサンの複合過程においてキトサン分子間とキトサン－HA（リン酸イオン）間の相互作用が見出された。またMg(II)イオンは複合体の結晶構造内部に導入された状態及び表面に吸着した状態で存在していることが示唆され，複合体へのMg(II)イオンの導入または吸着によって，複合体の一次粒子径は，複雑に変化することが判明した。詳細な導入状況についても今後調査が必要だと考えている。加えて，迅速な骨の再生を目指し，複合体への骨形成タンパク質の効率的な担持・徐放挙動についても評価していく予定である。