Honeycomb bone scaffolds for bone marrow regeneration

用于骨髓再生的蜂窝骨支架

• 批准号: 22H03954
• 负责人: 林 幸壱朗
• 金额: $ 11.15万
• 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: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H03954/
• 关键词: スキャフォールド; ハニカム; 骨髄; 生体材料; バイオセラミックス; 造血幹細胞; アパタイト; 骨; ニッチ

白血病等の血液がんの治療において、造血幹細胞移植が選択されることがあるが、十分な数の造血幹細胞を確保できない場合がある。この場合は、生着不全や感染などの合併症が生じる可能性がある。また、これまでの研究から、造血幹細胞の自己複製（未分化のままの増殖）には造血幹細胞ニッチと呼ばれる微小空間が重要な役割を担っていることや、造血幹細胞ニッチは骨内膜近傍に存在することが知られている。研究代表者は、造血幹細胞を自己複製している造血幹細胞ニッチに学び、骨内膜を裏打ちする骨の化学組成及び構造を模倣した炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドを作製した。作製した炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドは、開口径が300μmの一軸連通気孔が規則的に配列していた。炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドをウサギ頭蓋部に埋植すると、全ての一軸連通気孔内において、気孔壁に沿って一軸に骨が形成し、形成された骨に囲まれる領域に太い血管が形成された。さらに、炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドをラットの頭蓋部に埋植した場合も同様に、埋植後4週時点において、気孔壁に沿って一軸に骨が形成し、形成された骨に囲まれる領域に太い血管が形成されていた。さらに、埋植後8週時点では、骨髄組織が形成されており、12週時点においても同様に骨髄組織が維持されていることが確認された。フローサイトメトリーにより、骨髄組織内には造血幹細胞が存在することが明らかになり、その存在割合は、ラット大腿骨骨髄よりも高いことが明らかになった。

Leukemia and other blood が の ん の treatment に お い て, hematopoietic stem cell transplantation が sentaku さ れ る こ と が あ る が, very な の hematopoietic stem cells を ensure で き な い occasions が あ る. <s:1> <s:1> occasion, birth incomplete や infection な <s:1> <s:1> complications が birth じる possibility がある. ま た, こ れ ま で の research か ら, hematopoietic stem cell の copy (undifferentiated の ま ま の rights reside) に は hematopoietic stem cells ニ ッ チ と shout ば れ る tiny space が cut を bear important な service っ て い る こ と や, hematopoietic stem cells ニ ッ チ は endosteum nearly exist alongside に す る こ と が know ら れ て い る. Research representatives は, hematopoietic stem cell を copy し て い る hematopoietic stem cells ニ ッ チ に び, endosteum playing ち を す る bone の chemical composition and construction を び imitate し た carbon acid ア パ タ イ ト ハ ニ カ ム ス キ ャ フ ォ ー ル ド を cropping し た. Cropping し た carbon acid ア パ タ イ ト ハ ニ カ ム ス キ ャ フ ォ ー ル ド は, caliber が 300 microns of the shaft hole connected 気 が rules の に match column し て い た. Carbon acid ア パ タ イ ト ハ ニ カ ム ス キ ャ フ ォ ー ル ド を ウ サ ギ epicranium department に preparetions す る と, whole て の a shaft connected 気 hole に お い て, 気 に of hole wall along the っ て に が bone forming し, forming a shaft さ れ た bone に 囲 ま れ る field に too い vascular が formed さ れ た. さ ら に, carbon acid ア パ タ イ ト ハ ニ カ ム ス キ ャ フ ォ ー ル ド を ラ ッ ト の epicranium department に preparetions し も た occasions with others に point 4 weeks after, preparetions に お い て, 気 に of hole wall along the っ て に が bone forming し, forming a shaft さ れ た bone に 囲 ま れ る field に too い vascular が formed さ れ て い た. 8 weeks after さ ら に, preparetions point で は, bone marrow tissue が formation さ れ て お り point, 12 weeks に お い て も with others に bone marrow tissue が maintain さ れ て い る こ と が confirm さ れ た. フ ロ ー サ イ ト メ ト リ ー に よ り, bone marrow tissue に は hematopoietic stem cells が す る こ と が Ming ら か に な り, そ の is cut は, ラ ッ ト femur bone marrow よ り も high い こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

Reconstruction of rabbit mandibular bone defects using carbonate apatite honeycomb blocks with an interconnected porous structure.

使用具有互连多孔结构的碳酸盐磷灰石蜂窝块重建兔下颌骨缺损。

• DOI: 10.1007/s10856-022-06710-2
• 发表时间: 2022-12-31
• 期刊: JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN MEDICINE
• 影响因子: 3.7
• 作者: Kudoh, Keiko;Fukuda, Naoyuki;Akita, Kazuya;Kudoh, Takaharu;Takamaru, Natsumi;Kurio, Naito;Hayashi, Koichiro;Ishikawa, Kunio;Miyamoto, Youji
• 通讯作者: Miyamoto, Youji

Feasibility study on surface morphology regulation of β-tricalcium phosphate bone graft for enhancing cellular response

β-磷酸三钙骨移植物表面形态调控增强细胞反应的可行性研究

• DOI: 10.1016/j.ceramint.2022.02.200
• 发表时间: 2022
• 期刊: Ceramics International
• 影响因子: 5.2
• 作者: Putri Tansza Setiana;Sunarso;Hayashi Koichiro;Tsuru Kanji;Ishikawa Kunio
• 通讯作者: Ishikawa Kunio

炭酸アパタイトハニカム材料の人工造血幹細胞ニッチへの応用

碳酸盐磷灰石蜂窝材料在人工造血干细胞微环境中的应用

• 发表时间: 2023
• 作者: 林幸壱朗 ; 岸田良 ; 土谷享 ; 石川邦夫
• 通讯作者: 石川邦夫

Endowing Osseointegration Ability to Bioinert Alumina by Carbonate Apatite Coating

• DOI: 10.1016/j.surfin.2022.102617
• 发表时间: 2022-12
• 期刊: Surfaces and Interfaces
• 影响因子: 6.2
• 作者: Koichiro Hayashi;K. Ishikawa

炭酸アパタイトハニカムスキャフォールドの人工造血幹細胞ニッチとしての応用可能性（ハイライト講演）

碳酸盐磷灰石蜂窝支架作为人工造血干细胞微环境的可能性（亮点讲座）

• 发表时间: 2022
• 作者: 林幸壱朗 ; 岸田良 ; 土谷享 ; 石川邦夫
• 通讯作者: 石川邦夫