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Applications / Orthopedics & Dentistry

整形外科・
歯科

湿潤環境で機能し、骨再生を阻害しない接着剤。骨折・軟骨・半月板・歯科 GBR まで、外科医の wet field 操作を改善する。

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Clinical Pain

現場が抱える課題

PMMA 骨セメントの熱・毒性

人工股関節・人工膝関節置換術で標準的に使用される PMMA 骨セメントは、重合熱が 70°C を超え周囲骨・軟部組織を壊死させる。未重合 MMA の細胞毒性に加え、骨セメント注入症候群 (BCIS) が周術期リスクとして報告されており、高齢・ハイリスク群では発生率が顕著に高まるとする臨床レビューが複数ある。

骨粗鬆症骨折・脆弱骨への固定困難

スクリュー・プレート固定は骨強度に依存するため、骨粗鬆症・脆弱骨では螺子抜け (screw cut-out) が発生しやすい。補助的固定や空隙充填を支える素材が不在で、再手術・長期臥床の原因となる。

半月板辺縁裂傷の修復不能例

半月板は血流が少ない red-white, white zone の裂傷が縫合困難で、縫合断念・部分切除が多い。部分切除後は膝 OA リスクが増加する。低侵襲で辺縁を再接着できる補助手段のニーズが大きい。

軟骨接着剤の不在

自家軟骨細胞移植 (ACI / MACI) や軟骨片修復では、移植片・フラップの辺縁密封に適切な接着剤がなく、移植片脱落・界面剥離が長期成績を規定する。

歯科 GBR・抜歯窩保存の固定難

歯周再生療法や GBR (Guided Bone Regeneration) では、メンブレン固定と骨補填材の流出防止が成功率を左右する。フィブリン糊は強度不足、シアノアクリレートは組織毒性が懸念される。

Utility of NovelGlue

NovelGlue が
できること

血液・骨髄液中でも 63 kPa

湿潤環境で設計されており、術中の血液・骨髄液・関節液の下でも接着性能が発揮される。PMMA のような発熱がなく、骨芽細胞の活動と骨新生を阻害しない。

β-TCP との併用で骨パテ化

β-TCP (生吸収性リン酸三カルシウム) と練和することで、骨欠損部に充填可能な骨パテ形状となる。AMED 橋渡し研究事業のラット大腿骨モデルでは、3 週で溝を骨形成が埋め、5 週で表面皮質骨が再生している。

縫合代替・補助としての半月板接着

ブタ半月板を生理的食塩水中で接着し、CO₂ インキュベーター 24 時間で融合を確認している (AMED シーズ A 分担)。縫合不能例の救済、縫合強度の補助として使用できる。

歯科・顎顔面での膜・骨補填材固定

GBR 膜の確実な固定、抜歯窩骨補填材の流出防止、根尖病変治療後の骨充填など、歯科領域の小空隙固定に適合する。発熱や毒性がないため、軟組織への影響が少ない。

Future Treatments

開ける新しい治療像

01

低侵襲骨接合 / プレート・スクリュー依存の低減

小骨片・関節内骨折の一次固定を接着で代替・補助することで、プレート固定のインバース侵襲を減らし、早期荷重と ADL 回復を早める可能性がある。

02

半月板温存の救済治療

部分切除を避け、温存修復を可能にすることで、長期的な膝 OA 発症を抑制するポテンシャルがある。スポーツ医学領域での活用も見込まれる。

03

骨形成促進カセット化 / 骨粗鬆症骨折治療

FP2 カセットに BMP 様モチーフや抗菌ペプチドを融合することで、骨粗鬆症骨折・感染性骨欠損・開放骨折への展開が設計可能。

04

歯科領域の再生治療の確実化

GBR・歯周再生・インプラント周囲骨欠損に対して、膜・補填材の固定性を底上げし、臨床成功率のばらつきを縮める。

引用文献 / References

  1. [1]

    Kawakami, Y. et al. (2025) Development of the FP121 series: Hybrid proteins mimicking marine adhesive proteins with cell adhesion and proliferation activity , Materials & Design .

    View on ScienceDirect →

    Novelglue (FP121 シリーズ) の基盤論文。細胞接着・増殖活性・スクラッチアッセイ等の一次データを含む。

  2. [2]

    Waite, J. H. (2017) Mussel adhesion – essential footwork , Journal of Experimental Biology , 220 , pp. 517-530 .

    DOI: 10.1242/jeb.134056

    イガイ足糸接着の分子メカニズム総説。

  3. [3]

    Lee, H., Dellatore, S. M., Miller, W. M., Messersmith, P. B. (2007) Mussel-inspired surface chemistry for multifunctional coatings , Science , 318 , pp. 426-430 .

    DOI: 10.1126/science.1147241

    DOPA / polydopamine による多機能コーティングの基礎的研究。

  4. [4]

    Lin, Q., Gourdon, D., Sun, C., Holten-Andersen, N., Anderson, T. H., Waite, J. H., Israelachvili, J. N. (2007) Adhesion mechanisms of the mussel foot proteins mfp-1 and mfp-3 , PNAS , 104 , pp. 3782-3786 .

    DOI: 10.1073/pnas.0607852104

    Mfp-3 の mica 表面接着エネルギーを SFA で直接測定した代表論文 (W ≈ 3×10⁻⁴ J/m²)。