経皮デバイスの軟組織接着を向上させるためのセメント質様構造表面層の形成

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複数のシグナル分子を混合したリン酸カルシウム過飽和溶液中に陽極酸化処理したチタンを37℃48時間及び25℃24時間で浸漬した。シグナル分子としてはFGF-2、アスコルビン酸塩、亜鉛、珪素を用いた。この過程で、リン酸カルシウムと複数のシグナル分子が複合化された皮膜(セメント質様構造表面層)がチタン表面に形成されることを、SEM、XPS、化学分析、XRDで確認した。リン酸カルシウム過飽和溶液中のFGF-2、アスコルビン酸塩、亜鉛、珪素濃度の増加に伴い皮膜層に含有されるシグナル因子の濃度は増加し、逆に析出皮膜の量は減少した。上記で得られたセメント質様構造表面層に対する、骨芽細胞様細胞MC3T3-E1、線維芽細胞NIH3T3の接着性、増殖性、細胞分化、コラーゲン産生を評価した。この結果を前述の皮膜作製実験にフィードバックして複数シグナル分子の担持方法を最適化した。上記でスクリーニングしたセメント質様構造表面層付基板の経皮的動物埋入実験を行った。基板としては陽極酸化チタンピンを使用し、動物としては体重約3kgの家兎を用い、埋入期間は4週間とした。本研究のセメント質様構造表面は骨形成を促進し、皮膚組織再生を促進した。陽極酸化チタンピンの抗感染性はFGF-2を担持しただけの従来の結果と有意差は無いようであった。しかし、セメント質様構造表面層付陽極酸化チタンピン表面に埋入後形成される周囲組織を組織学的に評価したところ、歯根膜・セメント質様構造組織が効果的に再生していることが判明した。