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実用化・産業化に向けての取組み

テトラポッド型リン酸カルシウム人工骨による骨再生【鄭・大庭・酒井・矢野研究室】

α型リン酸三カルシウムを主材料にして、Injection molding法で大きさ1 mmの顆粒状に造形された人工骨である。充填すると、応力を4つの足に分散させて互いにかみ合いながら人工骨間に連続した空洞をつくることで、血管や細胞の侵入を容易にし、力学的に安定的な環境を提供する。これらの利点とリン酸カルシウムが有する骨伝導能により、骨欠損部における骨形成を促す。この人工骨に骨形成を誘導する薬剤を吸着させれば、骨欠損部周囲の細胞にはたらきかけることで、迅速な骨形成を誘導できる。

テトラポッド型人工骨

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軟骨再生 【鄭・大庭・酒井・矢野研究室】

変形性関節症は四肢や脊椎の関節軟骨が摩耗する病気で、高齢者の生活の質(QOL)を低下させ健康寿命を短縮させる、ロコモティブシンドローム(運動器症候群)の代表的疾患です。変形性膝関節症に対する治療法は対処療法が主体であり、軟骨組織再生を誘導する根本的な治療法はこれまでありませんでした。鄭研究室では関節軟骨組織を保護し再生させる低分子化合物(TD-198946)を同定し、その作用機序は転写因子Runx1を介していることを発見しました。Runx1をターゲットとする低分子化合物は将来、変形性関節症の原因療法薬の開発に繋がる可能性があります。

テトラポッド型人工骨

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リン酸カルシウム製カスタムメイド人工骨【鄭・大庭・酒井・矢野研究室】

本研究室は株式会社ネクスト21と共同研究をしており、骨欠損・骨変形に対して使用する生体適合性材料 (リン酸三カルシウム) から成る、骨欠損部に精密に適合するカスタムメイド人工骨を開発しました。現状で用いられている自家骨、他家骨、人工骨には様々な問題があり、それらを解決するため、私たちは3Dプリンターを用いて人工骨を三次元造形することを着想しました。現在、臨床試験が終了しており、製造販売承認申請の準備中です。

リン酸カルシウム製カスタムメイド人工骨

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カスタムメイドチタンメッシュケージ【鄭・大庭・酒井・矢野研究室】

大腿骨などの荷重骨に生じた巨大骨欠損の治療は極めて困難であり、早期の機能回復と骨再生が得られる、新たな治療法が求められています。本研究室では松浦機械製作所と共同研究をしており、レーザー焼結積層造形法を用いてチタン合金を自由に成形し、患者の骨欠損部に精密に適合し、かつ内部に骨補填剤を充填することができるカスタムメイドタイプのチタンメッシュケージを開発しました。現在、大動物試験を実施中です。

カスタムメイドチタンメッシュケージ

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トレハロースを主成分とした術後癒着防止材【鄭・大庭・酒井・矢野研究室】

術後癒着は、手術などにより損傷を受けた組織や臓器表面が、創傷治癒過程において、お互いに接触したまま組織の再形成が行われるために生じる合併症です。現在シート状の癒着防止材が主として使用されていますが、操作性が悪いこと、内視鏡手術での使用には困難を伴うことなどの問題が指摘されていました。本研究室は大塚製薬工場と共同で、細胞膜安定化効果などの特殊な作用をもつトレハロースの炎症抑制作用を利用して、トレハロースを主成分とした癒着防止液材を開発しました。現在、臨床試験が進行中です。
【2016年2月10日:厚生労働省からの報道発表資料

トレハロースを主成分とした術後癒着防止材

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強力集束超音波を用いた乳癌治療の実用化【松本・高木研】

本研究室と日立アロカメディカル株式会社では強力集束超音波(High Intensity Focused Ultrasound , HIFU)を用いた乳癌治療の実用化を目指した共同研究を行っています。超音波ビームにより腫瘍部のみに熱凝固を起こすことで切開不要な癌治療が可能とな り、傷跡が残らない治療や日帰り治療の実現が期待されて います。図は開発中のシステムと超音波ビーム及び温度上昇域の例です。本技術により安 全で精度の高く実用性の高い臨床技術の実現を目指しています。

松本高木研における実用化に向けた取り組み

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