助成番号
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

エンドトキシンフリーゼラチンを応用した新規医療用材料の創製

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Development of Novel Biomedical Materials using Endotoxin-free Gelatin

研究氏
代表名
者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓）ウヌマ名）ヒデロウ

研究期間 Ｂ２０１２ ～ ２０１３年

漢字 ＣＢ

鵜沼英郎

報告年度 ＹR

２０１２年

HIDERO

研究機関名

山形大学

ﾛｰﾏ字 ＣＺ UNUMA研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

大学院理工学研究科・教授

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)
本研究ではエンドトキシンを含まないゼラチンを応用して、(1) 骨誘導再生(GBR)用非吸収性メンブレン、(2) 新生骨形成促進作用を持つチタンインプラント、および(3)体温感応型リン酸カルシウムセメント(CPC)、の 3 種類の新規医療用材料の創成を試みた。以下、それぞれの項目の研究概要を記す。
(1) GBR 用メンブレン：この材料は、PET シートにゼラチンとリン酸カルシウムをコーティングしたものである。これを歯槽骨の骨誘導再生のメンブレンとして用いると、骨と歯肉再生の期間を従来の 1/3 程度に短縮できることが明らかになっている。そこで、その治癒促進効果のしくみを、細胞培養試験によって明らかにすることを試みた。その結果、ヒト歯根膜細胞に関しては、その増殖と伸展を促し、またヒト血管内皮細胞の遊走を促す効果が確認された。よって、本材料は、血管形成や軟組織形成に関わる細胞に好適な環境を提供する材料であることがわかった。
(2)チタンインプラント：この材料は、チタンインプラント表面にゼラチンとリン酸カルシウムをコーティングしたものである。これを骨内に埋入すると、短期間で周辺に新生骨が形成され、歯科・整形外科インプラントで求められるチタンと骨との直接結合（オッセオインテグレーション）が短期間で達成されることをこれまでの数例の動物実験で見出した。そこで、動物実験を追加して行い、骨形成効果が統計的に優位であることの明確化を試みた。ビーグル犬の脛骨に本チタンインプラントを埋入したところ、14 日、30 日、および 60 日後において、比較対象のコートなしチタンインプラントに比べて、骨・インプラント接触率が統計的に有意に高くなることがわかった。
(3)体温感応型 CPC：３種類の粉剤成分のうち、リン酸四カルシウムまたはリン酸水素カルシウムのみに、質量比5%のゼラチンをコートすることによって、室温では硬化反応が抑制され、体温下では硬化が妨げられないリン酸カルシウムセメントを作製できることがわかった。

キーワード ＦＡ

骨誘導再生

メンブレン

インプラント（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -リン酸カルシウム発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ

Preparation of calcium phosphate cement with an improved setting behavior

著者名 ＧＡH.
Unuma,Matsushima

Y. 雑誌名 ＧＣページ ＧＦ

26～29

発行年 ＧＥ

雑誌

J. Asian Ceram. Soc
2013

巻号 ＧＤ

1

論文標題ＧＢ

ゼラチンとリン酸カルシウムで表面修飾した PET シートによる骨形成の促進

著者名 ＧＡ

鵜沼英郎他

雑誌

ページ ＧＦ

236～241

雑誌名 ＧＣ日本口腔インプラント学会誌

発行年 ＧＥ

201

3

巻号 ＧＤ

26

論文標題ＧＢ

Morphology control and applications of ceramic materials synthesized in aqueous solutions

著者名 ＧＡ

H. Unuma

雑誌

ページ ＧＦ

印刷中

雑誌名 ＧＣJ. Ceram. Soc. Japan発行年 ＧＥ

201

3

巻号 ＧＤ

121

著者名 ＨＡ
図書

書名 ＨＣ
出版者 ＨＢ発行年 ＨＤ

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

発行年 ＨＤ総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ

著者名 ＨＡ図書

書名 ＨＣ出版者 ＨＢ

欧文概要 ＥＺ
Three kinds of novel biomedical materials using endotoxin-free gelatin: (1) non-resorbable membrane
for guided bone regeneration (GBR), (2) titanium implant that can promote new bone formation, and (3)calcium @hosphate cement (CPC) that sets in response to body temperature. The results of each item aredescribed below.
(1) GBR membrane: The present membrane consists of PET sheet coated with a double layer of endotoxin-freegelatin and calcium phosphate, and has been demonstrated to promote bone/tissue regeneration threetimes faster than current commercial membranes. In this project, human peridontal ligament cells
were cultured on the membrane and control. The present membrane significantly promoted theproliferation, extention, and attachment of the cells. Also, the present menbrane promoted themigration of human vascular endotherial cells approximately five times more than the control.
Consequently, the present membrane offers suitable circumstances to tissue regenerating cells.
(2) Titanium implant: The present implant has the same surface coating layer as GBR mambrane. In
this project, titanium implants were implanted in the bone defects of tibial bones of Beagle dogs.
The bone/implant contact ratio was significantly higher than non-treated titanium implants.
(3) CPC: By coating 5 mass % gelatin on either tetracalcium phosphate or calcium hydrogenphosphate
particles, the resultant CPC showed elongated setting time under room temperature while it set
without any delay under physiolosical temperature.
Consequently, the present CPC guarantees
sufficient kneading time before implanting in living bodies.

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