気孔連通機構を持つハイドロキシアパタイト多孔体の生体内での優れた骨伝導能

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平成14年度の研究は主に新規開発である人工骨;気孔連通構造を持つハイドロキシアパタイト多孔体(以下IP-CHA)の画期的な気孔連通構造を利用して(1)骨形成を促進するとされている骨形成因子(Bone morphogenetic protein ; BMP)のIP-CHAへの導入、(2)組織再生ひいては骨再生に必須とされている血管束をIP-CHA内に挿入した"血管柄付きIP-CHA"の開発に重点を置いた。平成15年度はIP-CHAの非常に優れた骨伝導能を利用した関節軟骨の修復の研究に重点をおいた。関節軟骨は、自己修復力に乏しくこれまでに関節軟骨修復にさまざまな手法が試みられてきたが、満足しうるものがないのが現状であり、軟骨下骨の早期の修復が軟骨修復の鍵とされている。家兎大腿膝蓋関節に、直径4mm、深さ6mmの骨軟骨欠損を作り、欠損部にインプラント(直径4mm、高さ4mmの円柱状IP-CHAに5mg PLA-PEG,20μg rhBMP-2を導入したHA/PLA-PEG/rhBMP-2コンポジット)を関節表面から2mm埋没するまで挿入すると移植後6週ではIP-CHA内部の骨新生及び軟骨下骨の骨再生が旺盛に起こり、欠損させた関節軟骨はII型コラーゲン陽性の硝子軟骨様で、周辺の正常軟骨との連続性も有していた。IP-CHAは緻密に制御された気孔間連通構造を有し、それゆえ非常に優れた骨伝導能を持つ。本年度では、三次元を制御するバイオマテリアルIP-CHAと、ポリマーを利用したrhBMP-2徐放システムとの組み合わせにより比較的早期に軟骨下骨、および軟骨再生を実現し得た。これらに関しては平成16年3月8日現在Osteoarthritis and Cartilageに投稿中である。今後これらの組織工学的手法が大動物、最終的には臨床に応用されることを最終目標にしたい。