骨再生医療用注入型マトリックスの設計と細胞組込法の開発

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骨欠損から早期に回復させるために、細胞を注入型人工骨に組み込むことを検討した。このための材料として、細胞を担持し、注入時の応力から保護できるような中空小球体を考えて、これまでに、ポリ乳酸をマトリックスとし、炭酸カルシウムを少量混合することで、中空小球体を作製したことを報告した。これは、作製時に炭酸カルシウムの溶解に伴い、形成する炭酸ガスを利用し、中空化したものである。本年度は、この小球体内部に細胞を導入するために、表面に外部との連絡通路となる気孔を作製し、細胞の導入を試みた。また、小球体の内部は、ポリ乳酸が多く露出しているため、細胞親和性に乏しい。そこで、細胞親和性に優れた炭酸含有アパタイトでその表面にコーティングした。塩化メチレンをアセトンで希釈した溶液に、中空小球体を撹拌浸漬する化学処理により、中空小球体の表面に気孔を作製した。気孔径は800μmであった。骨芽様細胞を用いて、細胞導入試験を行った結果、細胞が小球体の内部に接着していた。また、骨芽細胞を小球体内部に導入し、所定期間培養すると、骨芽細胞によるミネラリゼーションが見られた。バイオミメティック法を用いることで、炭酸含有アパタイトが小球体の表面が被覆された。炭酸含有アパタイトがその表面に存在することで、効果的な細胞接着が期待できる。炭酸含有アパタイトが表面を覆った表面に気孔を有する小球体は、骨再生用注入型スキャホールドとして有用であると思われる。