骨酷似形態・組成を有する水酸アパタイト系複合コーティング膜の作製と生体活性評価

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世界的規模で急速な高齢化が進む中,整形外科的・歯科的病巣の確実な治療法が望まれている.現在この目的でTi等が使用されているが,埋入後,新生骨が積極的には表面に生成せず,病巣の治癒に長時間を要している.申請者は,水溶液中でのコーティング技術「水中熱基板法」を提案し,HAp中のCa^<2+>をK^+,Mg^<2+>等で置換ならびにPO_4^<3->をCO_3^<2->で置換すると同時に,コラーゲン等の有機成分をも複合化させた「有機-無機複合水酸アパタイト系皮膜」を作製し,その生体適合性を評価することを目的とした.前年度の結果を踏まえ,本年度は,作製した各種複合膜コーティング材をラット脛骨に埋植し,その生体活性評価(in vivo)を行った.具体的な成果は以下のとおりである.【1.無機複合化HAp膜の作製と評価】炭酸置換型Apならびに炭酸置換型ApとCaCO_3の複合膜を作製しin vivo評価を行った.炭酸を複合化することによって,骨誘導性の向上が認められた.しかし,ラットの健常骨に含まれる炭酸量を超える量を複合化した場合には,その効果が徐々に失われることもわかった.【2.有機-無機複合化HAp膜の作製と評価】炭酸置換型Apとコラーゲンあるいはコラーゲンを変性させたゼラチンの複合膜を作製しin vivo評価を行った.コラーゲン添加によって,骨誘導性の向上が認められた.しかし,ゼラチンには骨誘導性を低下させる働きはないものの,機能向上にも寄与は認められなかった.さらに,炭酸と同様に,コラーゲンもラットの健常骨に含まれる量を超えて複合化した場合には,その効果が徐々に失われることもわかった.