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J-GLOBAL ID：202102219798915575   整理番号：21A2238376

骨組織工学のためのハイブリッドガラス足場における生物活性への持続性カルシウム(II)放出【JST・京大機械翻訳】

Sustained Calcium(II)-Release to Impart Bioactivity in Hybrid Glass Scaffolds for Bone Tissue Engineering

著者 (9件)： Kuzmenka Dzmitry (Pharmaceutical Technology, Institute of Pharmacy, Faculty of Medicine, Leipzig University, 04317 Leipzig, Germany) ,  Sewohl Claudia (Pharmaceutical Technology, Institute of Pharmacy, Faculty of Medicine, Leipzig University, 04317 Leipzig, Germany) ,  Konig Andreas (Department of Prosthetic Dentistry and Dental Materials Science, Leipzig University, 04103 Leipzig, Germany) ,  Flath Tobias (Department of Mechanical and Energy Engineering, University of Applied Sciences Leipzig, 04277 Leipzig, Germany) ,  Hahnel Sebastian (Department of Prosthetic Dentistry and Dental Materials Science, Leipzig University, 04103 Leipzig, Germany) ,  Schulze Fritz Peter (Department of Mechanical and Energy Engineering, University of Applied Sciences Leipzig, 04277 Leipzig, Germany) ,  Hacker Michael C. (Pharmaceutical Technology, Institute of Pharmacy, Faculty of Medicine, Leipzig University, 04317 Leipzig, Germany) ,  Hacker Michael C. (Institute of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, Heinrich Heine University Duesseldorf, 40225 Duesseldorf, Germany) ,  Schulz-Siegmund Michaela (Pharmaceutical Technology, Institute of Pharmacy, Faculty of Medicine, Leipzig University, 04317 Leipzig, Germany)
資料名： Pharmaceutics (Web)  (Pharmaceutics (Web))
巻： 12  号： 12  ページ： 1192  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7258A  ISSN： 1999-4923  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,インプラントの機械的強度を維持しながら,長期持続カルシウム放出を有するインプラントを生産する目的で,ゾル-ゲルハイブリッドガラス足場に異なるカルシウム源を統合した。カルシウム(II)放出を用いて材料に生物活性を導入し,最終的に骨組織欠損へのインプラント統合を支持した。テトラエチルオルトシリカート(TEOS)誘導シリカゾルをエトキシシリル化4腕マクロマー,ペンタエリスリトールエトキシレートで架橋し,間接迅速プロトタイピングにより明確な細孔構造を有するマクロポーラス足場に加工した。リン酸トリエチル(TEP)はシリカゾル溶媒として機能することが示された。最初のアプローチでは,小さなCaCl_2量が物理的に捕捉され,ハイブリッドガラス足場からゆっくりと放出できるという仮説を試験するために,1から10%CaCl_2の統合を調べた。5と10%のCaCl_2で,著者らは広範なバースト放出を観察したが,わずかに改善された放出プロファイルがより低いカルシウム(II)含有量で見られた。対照的に,他のカルシウム(II)源としてのハイブリッドガラス足場へのメルト由来生物活性45S5ガラス微粒子(BG-MP)の導入は,12週間にわたってトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(トリス緩衝液中でカルシウム(II)のほぼ線形放出をもたらした。BG-MPによるpH増加は,足場に統合されたそれらの量によって制御できた。圧縮強度はBG-MPなしの足場と比較して変化しなかった。細胞培養培地および模擬体液において,著者らは足場を含むBG-MP上に炭酸化ヒドロキシアパタイト層の迅速な形成を観察した。しかし,この鉱物層は放出カルシウム(II)イオンを消費し,細胞培養培地におけるカルシウム(II)濃度の付加的増加を抑制した。骨髄由来間葉系幹細胞(hMSC)と同様に骨芽細胞様SaOS-2細胞を有する異なる足場に関する細胞培養研究は,足場へのBG-MPの統合による骨形成分化に関するいかなる利点も示さなかった。それにもかかわらず,ヒドロキシアパタイト層の形成とpH増加を制御する能力を介して,in vivoでのインプラント統合と骨再生がこの概念から恩恵を受けると推測した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *カルシウム ,  ゲル ,  骨形成 ,  細胞培養 ,  *生物活性 ,  圧縮強さ ,  バースト ,  マクロモノマ ,  機械的強度 ,  ヒドロキシアパタイト ,  骨芽細胞
準シソーラス用語： 骨再生 ,  シリカゾル ,  *骨組織工学 ,  擬似体液 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： カルシウム(II)放出 ,  生物活性 ,  ゾル-ゲル ,  ハイブリッドガラス足場 ,  骨組織工学

分類 (1件)： 医用素材  (GA05040H)

引用文献 (101件)：

• Hutmacher, D.W. Scaffolds in tissue engineering bone and cartilage. Biomaterials 2000, 21, 2529-2543.
• Jones, J.R.; Lee, P.D.; Hench, L.L. Hierarchical porous materials for tissue engineering. Philos. Trans. A Math. Phys. Eng. Sci. 2006, 364, 263-281.
• Letaief, N.; Lucas-Girot, A.; Oudadesse, H.; Meleard, P.; Pott, T.; Jelassi, J.; Dorbez-Sridi, R. Effect of aging temperature on the structure, pore morphology and bioactivity of new sol-gel synthesized bioglass. J. Non-Cryst. Solids 2014, 402, 194-199.
• Hench, L.L.; Paschall, H.A. Direct chemical bond of bioactive glass-Ceramic materials to bone and muscle. J. Biomed. Mater. Res. 1973, 7, 25-42.
• Vogel, M.; Voigt, C.; Gross, U.M.; Müller-Mai, C.M. In vivo comparison of bioactive glass particles in rabbits. Biomaterials 2001, 22, 357-362.

タイトルに関連する用語 (7件)： 骨組織工学 ,  ガラス ,  足場 ,  生物活性 ,  持続性 ,  カルシウム ,  放出