バイオセラミックスグループ

2023.04.01 更新

目的

  • リン酸カルシウム系セラミックスをベースにした新しい機能性人工骨材料の合成・作製.
  • 生体鉱物の微構造を利活用した新規高機能材料の創成.
  • 新たな生体機能性材料およびその評価法開発をめざした材料と生体分子/細胞/組織との相互作用研究.
  • 新しい国際標準 (ISO) へ向けた物理的・化学的・生物学的な材料試験法の開発.

水酸アパタイトとコラーゲンがナノレベルから骨と類似の構造を持っている多孔質人工骨 (左 : 製品化済み) と,自己硬化型の骨ペースト (右) .




アプローチ

  • 材料の化学組成とナノ構造は,細胞からの適切な反応を誘起し,連通気孔などの高次構造は,細胞の生存や担持性を担保します.
  • 我々は,硬組織・軟組織ともに優れた親和性を示す,水酸アパタイトやその他のリン酸カルシウムをベースとしたセラミックスや,それらに生体高分子や合成高分子を複合化させた材料を合成して,ナノ~ミクロレベルの構造を最適化することで新しい骨組織再生材料や治療用デバイスの開発を進めています.
  • また,人工的には未だ完全に再現できない生体鉱物の微構造を利活用することで,新しく高い機能をもった人工骨や環境浄化のための材料創成を進めています.
  • さらに、評価法・試験法の開発では,
    • 細胞培養下電気化学測定による Mg 合金の分解特性評価.
    • 肺胞内環境の再現による in vitro ナノ・マイクロ材料の肺毒性評価法開発.
    • 細胞進入挙動や骨形成能に及ぼす多孔質材料の孔構造評価.
    • 水酸アパタイトナノ結晶存在下における核酸抽出法の探索.
  • などを進めています。

水産廃棄物のウニ殻から作製した浄化材料を用いた,フッ化物イオン除去.排水基準の8 mg/L 以下の濃度まで,フッ化物イオンを除去可能.


骨由来細胞を用いた多孔体の細胞侵入性評価例.細胞の蛍光染色・観察により,試料表面から内部への侵入距離を測定可.
孔構造により侵入距離が異なることが判明した.




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