【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.14】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24HK0162
利用課題名 / Title
組織再生新規バイオマテリアルの開発
利用した実施機関 / Support Institute
北海道大学 / Hokkaido Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ポリ乳酸，接触角，骨芽細胞，KOH,生分解性材料/ Biodegradable material,X線回折/ X-ray diffraction,細胞培養デバイス/ Cell Culture Device,電子分光/ Electron spectroscopy
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
布施 恵
所属名 / Affiliation
日本大学 松戸 歯学部
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
鈴木 啓太
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ポリ乳酸（PLA），ポリグリコール酸(PGA)は，生分解性，生体適合性，機械的特性などの点で優れ，組織工学の分野において注目されている。歯科領域においてもこれらの脂肪族ポリエステルが，顎骨再生や組織再生のための誘導膜材料として広く使用されている。これらの材料は，歯周治療，インプラント治療，一時的な止血材として重要な役割を果たしてる。しかしながら，PLAは疎水性であり，不活性であるため，細胞の接着や足場と組織の相互作用を阻害してしまう。PLAの短所を克服のため，化学的な方法としてアルカリ処理による表面改質は効果的で簡単なストラテジーの１つである。本研究では，PLAに生理活性能を付与するため，水酸化カリウム(KOH)を使用したアルカリ処理がPLAフィルム表面に及ぼす影響について検討した。PLAフィルム表面にカルボキシ基を導入し，擬似体液(HBSS)中でのフィルム上へのアパタイトの形成能およびリン酸塩緩衝液(PBS)中でのフィルムの分解挙動について検討した。また，表面の活性化のためカルボキシ基を導入後，細胞接着タンパク質であるコラーゲン(Coll)の固定化を試みた。
実験 / Experimental
ポリ-L-乳酸(Purasorb®)の5 w%クロロホルム溶液を調整した。この溶液をスライドガラス上にキャストしてPLAフィルムを得た。カルボキシ基の導入の方法は，PLAフィルムを0.5M KOH水溶液に1時間浸漬して，カルボキシ基を導入した(PLA-KOH)。その後，PLA-KOHをHBSSに浸漬後，走査電子顕微鏡(SEM)によりフィルム上へのアパタイトの形成挙動について検討した。アパタイトの解析は，X 線回折（XRD）により測定した。また，PLA-KOHをPBSに浸漬し，分解の程度を調べた。タンパク固定化の方法は，PLA-KOHを水溶性脱水縮合剤含有MESバッファーに24時間浸漬した。その後，0.05 wt% Coll含有MESバッファーに48時間浸漬して，PLAフィルム表面にCollを固定化した(PLA-KOH-Coll)。固定化の確認は接触角測定とX 線香電子分光(XPS)測定にて行なった。
結果と考察 / Results and Discussion
PLA,PLA-KOH,PLA-KOH-Coll表面に対する純水の接触角は，PLAに比較して,PLA-KOH,PLA-KOH-Collにおいて有意に低下していた(p < 0.05)。HBSSに浸漬したPLAとPLA-KOHでは，PLA-KOH は，浸漬1日ですでに，表面に多数の球状物が観察されたが，PLAではほとんど見られなかった。XRDによるPLAとPLA-KOHのハイドロキシアパタイト形成の分析は，PLAとPLA-KOHはともに，ハイドロキシアパタイトの主要なピークである002，210，112，211を確認した。PBS浸漬実験では，浸漬91 日で，PLA-KOH はPLA より重量が低下した(p < 0.05)。XPS測定では，Nが観察され，Collの固定化が確認できた。KOHによるアルカリ処理はカルボキシ基を導入できる簡便な方法であり，PLA-KOHは顎骨再生の新規生体材料の候補として有用である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本研究の一部は，北海道大学マテリアル先端リサーチインフラ(ARIM) 課題番号：JPMXP1223HK0147の支援を受けて実施した。また，本研究の一部は，JSPS科研費基盤研究(C) 20K10276 の助成を受けた。誌面をお借りして厚く御礼申し上げる。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
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Megumi Fuse, Effect of Alkaline Treatment on the Bioactivity of Poly（lactic acid）（PLA）Films in Vitro , International Journal of Oral-Medical Sciences, 23, 18-25(2024).
DOI: 10.5466/ijoms.23.18
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 布施 恵, 中島(藤田)光, 桑田(楠瀬)隆生, 伊藤誠康：骨組織誘導を目指したカルボキシ基導入ポリ乳酸（PLA）フィルムの作製と評価 第35回日本咀嚼学会 2024.9.14
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件