炭酸アパタイト骨補填材の高骨伝導性とパラクライン様効果の関係解明

阐明碳酸盐磷灰石骨替代材料的高骨传导性与旁分泌样效应之间的关系

• 批准号: 22K10037
• 负责人: 土谷 享
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K10037/
• 关键词: 炭酸アパタイト; 骨補填材; パラクライン効果

骨と同じ無機組成である炭酸アパタイト骨補填材は、ハイドロキシアパタイト骨補填材、β型リン酸三カルシウム骨補填材、ウシ焼成骨補填材と比較して圧倒的な骨伝導性を示すが、その機序は十分に解明されていない。炭酸アパタイト骨補填材は、骨と同様に破骨細胞に吸収される。その際に、各種イオンが乖離される。これらのイオン種がパラクライン様効果を発揮し、骨芽細胞が活性化される可能性が高い。本研究においては、炭酸アパタイト骨補填材から各種イオンが能動的に乖離されるように炭酸アパタイト骨補填材を修飾し、骨芽細胞の活性化に及ぼす影響を検討するとともに、骨伝導性および骨置換性に及ぼす影響を検討する。今年度は遊離イオンによるパラクライン様効果を確認するために硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウムを被覆した炭酸アパタイトの調製条件を検討した。炭酸アパタイトよりも溶解性の高いセラミックスである硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、炭酸カルシウムの被覆を試みた。酸性の硫酸イオン含有溶液、リン酸イオン含有溶液に炭酸アパタイトを浸漬することで表面に硫酸カルシウム、炭酸カルシウムの析出を認めたが、塩基性の炭酸イオン含有溶液では炭酸カルシウムが析出しなかった。現在、塩基性条件下で炭酸アパタイト、炭酸カルシウムより溶解性の低いセラミックスを炭酸アパタイト表面に被覆し、それを前駆体として炭酸カルシウムを析出することを試みている。

与羟基磷灰石骨填充剂，β型三磷酸三磷酸三磷酸三磷酸三卡氏菌的骨填充剂和牛烤骨填充剂相比，具有与骨骼相同的无机组成的碳酸盐磷灰石骨填充剂具有压倒性的骨导导率。碳酸盐磷灰石骨填充剂被破骨细胞吸收，就像骨头一样。目前，各种离子分开。这些离子物种表现出类似旁分泌的作用，可能会激活成骨细胞。在这项研究中，我们将修改磷灰石碳酸盐骨填充剂，以使各种离子与磷酸磷酸盐纤维骨填充剂进行积极分离，并检查对成骨细胞激活的影响，以及对成骨细胞电导率和骨骼替代特性的影响。今年，我们研究了制备用硫酸钙，磷酸钙和碳酸钙涂层的磷灰石碳酸盐的条件，以确认自由离子的旁分泌样作用。我们试图覆盖硫酸钙，磷酸钙和碳酸钙，比磷灰石碳酸盐更可溶的陶瓷。将磷酸磷酸盐浸入含酸性硫酸盐离子溶液中，含磷酸盐离子溶液，观察到硫酸钙和碳酸钙被沉淀在表面上，但是含碳酸盐的碱性含碳酸盐溶液并未沉淀。当前，在基本条件下，我们正在尝试用陶瓷涂层磷酸磷酸盐，这些陶瓷比磷酸磷灰石碳酸盐含量较低，并将其用作使碳酸钙沉淀的前体。