医用材料による細胞制御に基づく骨配向化誘導  [in Japanese] Strategy for Construction of Anisotropic Bone Matrix by Using Biomedical Materials  [in Japanese]

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Author(s)

    • 松垣 あいら MATSUGAKI Aira
    • 大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻 Division of Materials and Manufacturing Science, Graduate School of Engineering, Osaka University
    • 中野 貴由 NAKANO Takayoshi
    • 大阪大学大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻 Division of Materials and Manufacturing Science, Graduate School of Engineering, Osaka University

Abstract

生物の形態は自発的に秩序や対称性を獲得し,自己組織化により生体本来の機能発現を果たす.なかでも有機・無機複合材料として個体レベルで力学機能を発揮する骨は,マルチスケールで緻密に制御された,極めて異方性の強い微細構造により構成される.骨の無機成分であり,六方晶系の結晶構造を有するアパタイト結晶は,生物学的な支配下でその集合組織を形成する.骨系細胞は有機的連携に基づきアパタイト結晶配向性をコントロールするが,とりわけ骨芽細胞による骨形成過程において,その細胞形態,極性や細胞間相互作用の異方性が骨微細構造を決定する.一方で,疾患や損傷により失われたアパタイト結晶配向性の回復には長期間を要し,人為的な制御に基づくアパタイト結晶配向化誘導が骨の健全化には必要不可欠である.本報では,高分子材料や金属材料を用いた人為的な骨配向化誘導のための骨芽細胞制御について概説するとともに,疾患骨を例に,近年筆者らのグループで明らかにしつつある,骨配向化の生物学的制御メカニズムの一端について紹介する.

Ordered structures in constituent materials govern their functions, sometimes much more than their amount would suggest. The crystallographic texture of apatite with a hexagonal lattice structure dominates the mechanical properties of bone more than bone mass. However, obtaining an appropriate anisotropic microstructure during the bone regeneration process remains a big challenge. A powerful strategy for the control of structural development of newly formed bone is required in bone tissue engineering, in order to realize functional bone tissue regeneration. We developed essential strategies for control of bone matrix anisotropy by using biomedical materials involving polymeric, metallic and other related materials.

Journal

  • KOBUNSHI RONBUNSHU

    KOBUNSHI RONBUNSHU 75(2), 164-173, 2018

    The Society of Polymer Science, Japan

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    130006528522
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN00085011
  • Text Lang
    JPN
  • ISSN
    0386-2186
  • NDL Article ID
    028933951
  • NDL Call No.
    Z17-92
  • Data Source
    NDL  J-STAGE 
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