ラット軟組織内での安定性を評価

東北大学は、同大学大学院環境科学研究科の佐藤義倫准教授らの共同研究グループが、ラットの体内に埋入した多層カーボンナノチューブの構造を2年間にわたって評価し、細胞間隙（マクロファージ外）にあるものは構造が壊れないことを明らかにした、と9月2日発表した。

（画像はプレスリリースより）

このことから、カーボンナノチューブが軟組織内で良好な生体適合性を持ち、分解されずに生体材料としての機能を保つことが確認されたという。

カーボンナノチューブの長期構造安定性が実用化のカギ

カーボンナノチューブ（carbon nanotubes：CNTs）は、ドラッグデリバリーシステムのキャリア（運搬体）や、細胞培養での足場、人工関節・骨などの生体材料として注目されてきたが、その実用化には、長期構造安定性や生体適合性が重要な要素となる。これまでに、生体外・生体内で、カルボキシル基修飾されている単層カーボンナノチューブや、多層カーボンナノチューブが、マクロファージや好中球などの貪食細胞のライソゾーム内で生分解されることがわかっている。しかし、生体内で長期間CNTsの構造が安定かどうかや、マクロファージの内外でのCNTsの構造安定性は報告されていなかった。

研究グループでは、絡み形状を持つ酸素含有官能基（ヒドロキシル基、カルボキシル基）修飾多層カーボンナノチューブ（tangled oxidized multi-walled carbon nanotubes：t-ox-MWCNTs）をラットの胸部軟組織に埋入し、2年間にわたり、透過型電子顕微鏡、ラマン散乱分光法を用いて評価。また、光学顕微鏡でt-ox-MWCNTsに対する細胞組織応答も調べた。

細胞間隙では構造が長期間安定

埋入したナノチューブの周辺には、軽微な炎症反応と肉芽形成が起こり、マクロファージ等の貪食細胞が多数観察されたという。当初、ナノチューブには大きな構造変化はないが、2年後、マクロファージ内のナノチューブは表面構造が乱れ、分解されていた。一方マクロファージ外の細胞間隙にあるナノチューブは、埋入前の構造とほぼ変化がなく、マクロファージに貪食されることもなかったという。2年後には炎症も収束し、気質化したことから、この親水性MWCNTsは生体適合性が高く、機能材料としての安定性も良好だと判断したと発表している。

今後、研究グループは、生体材料としての実用化に向けて生化学データ等を検討することにしている。将来、より軽量で強度のあるカーボンナノチューブを用いた人工関節や人工骨等への応用が期待される。（長澤　直）

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