骨自発浸透でゲルとのハイブリッド層を形成する骨接着強度の高いインプラント材料

損傷および摩耗を受けた軟骨やその関節痛は、生体内では自然治癒せず治療が必要となる。人工関節材料としては、超高密度ポリエチレン・セラミックなどの固体材料が用いられており、生体軟骨との含水率の違いから、生体関節よりも数十倍もの摩擦となることが課題であった。更に、変形性や衝撃吸収性が低く、潤滑剤を保持することもしにくかった。これらを解決するため、研究室では、オリジナルの“高強度ハイドロゲル”（DNゲル）を開発し、生体軟骨と同レベルの強靭性、含水性で、表面は生体軟骨並の滑り摩擦抵抗性が低い人工関節として用いることを提案し、実証研究が進められてきた。

一方で、臨床応用を想定し、本高強度ハイドロゲルを軟骨欠損部に移植した場合、ゲルが母床としての骨組織に固定される必要があるが、ゲルにはそのような骨組織との接着能が認められず、骨組織との接着が課題となっていた。

この課題に対し、研究室は、ハイドロゲルの半透過性、ハイドロキシアパタイト（HAp）の高い骨伝導性、骨組織の動的な性質を利用すべく、DNゲルの表層にHApナノ結晶をハイブリダイズさせる方法を見出し、生体内のゲル-骨界面に、ゲルと骨のハイブリッド層を自発的に形成させることで、、強靭なハイドロゲルを骨に結合させる方法の確立に成功した。

現段階: HApコーティングしたDNゲルのin vivoインプラント実証が完了した段階。

次段階：

①サンプル提供による、機械強度などの味見評価

②DNゲルの製造装置、金型などの提供による、製造技術の確立

③臨床開発（長期動物試験による効果・安全性の評価、治験による有効性評価、術式/デバイス開発など）

上記①②③の開発コラボレーションに関心のある協働パートナーを募集しています。先ずは、技術の詳細説明とディスカッションから、スタートさせていただければ幸いです。