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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

制备壳聚糖/磷灰石纳米复合材料用于快速骨再生

基本信息

批准号：
22K14502
负责人：
片岡卓也
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

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。

The aim of this study is to maintain the similar characteristics of biological bone and to create materials for the rapid regeneration of bone by activating peripheral tissues (cells) to fill in bone defects during surgical treatment of bone diseases. Specifically, biotoxicity is shown to be useful in healing bone defects. The main component of bone is the synthesis of HA/HA complexes. This year, the wet method is used to synthesize the complex. The surface morphology of the complex is controlled by the content of the complex. Biosafety is high, toxicity is high, particle size is high, synthesis of complex is high, particle size is high, synthesis of complex is high, bone formation is high, primary particle size is low, particle size is high, HA crystal structure is high, synthesis of complex is high, particle size is high, synthesis of complex is high, bone formation is high, primary particle size is low, particle size is high, HA crystal structure is high, synthesis of complex is high. Particle size control was successfully performed on the sample, and the chemical state of the complex surface was evaluated by infrared spectroscopy. As a result, the molecular interaction between HA and HA was found in the recombination process. The introduction of Mg(II) into the crystal structure of the complex and the adsorption on the surface of the complex were observed. The introduction of Mg(II) into the complex and the adsorption on the surface of the complex were observed. Details of the import status are required for future investigation. Increase the speed of bone regeneration, and support the bone formation of the complex.