骨配向化機構に基づく骨代替生体材料の創製

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骨配向性の回復には、配向化を強く意識した新たなコンセプトに基づく骨代替材料の開発が不可欠である。これまでの研究から元来の骨配向化機構に基づくことなく、骨配向化を誘導することはできないとの結論に達したため、本研究では、遺伝子・分子、骨系細胞、骨組織レベルから骨配向化機構の本質的な解明と、生体内での配向化機構を人為的に再現しつつ骨配向化誘導を可能とする新規骨代替材料の創製、という両輪からの研究展開を目的とした。初年度の基盤研究(S)採択にともなう、基盤研究(A)の廃止までは、遺伝子・分子レベルでの配向化を解明するための動物の準備、オステオサイトの形態と配向性との相関解明、配向性を決定する応力因子の定量化等を中心に研究を遂行するための準備を行った。ただし、到達目標の大きく異なる基盤研究(S)に年度途中で採択されたことから、基盤研究(A)は規程に則り廃止することとし、基盤研究(A)で準備した消耗品等を利用し、現在は基盤研究(S)研究で研究を推進している。基盤研究(A)で得られた大きな成果としては、in vitro（生体外環境）での骨芽細胞配向化モデルを樹立することであり、異なる程度の配向化コラーゲンスキャフォールドを用いて、配向化の礎となる基盤のコントロールに着手し、実際にその一部を実現した。その成果については、後述のようにまとめられている。ただし、2ケ月という限られた期間であったことから、現状は、基盤研究(S)へと基盤研究(A)で準備した研究資源を活かしつつ、マテリアルボーンバイオロジー”と名付けた、「材料工学」を基軸にしつつ、「骨生物科学」との異分野融合により達成される学問の構築に全精力をつぎ込んでいる。