表面改質したチタンに対する骨芽細胞の接着動態

• Project/Area Number: 13771164
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 補綴理工系歯学
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 山中 威典 広島大学, 歯学部附属病院, 助手 (20325202)
• Project Period (FY): 2001 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2002: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
• Keywords: チタン / 表面性状 / インプラント / 骨芽細胞 / 細胞分化 / オッセオインテグレーション / 表面改質

Research Abstract

より早期にオッセオインテグレーションを獲得する方法として,チタンの表面改質がトピックスとなっているが,現在のところ改質されたさまざまなチタン表面に対する骨芽細胞の接着は,光顕レベルで研究されているのみであり,接着動態に関する分子生物学的なメカニズムについてはまったく明らかにされていない.そこで本研究ではさまざまな改質されたチタン表面に対する骨芽細胞の付着,伸展,増殖,分化などの接着動態を接着タンパクに焦点をあてて,分子生物学的に解明することを目的として,研究を計画した.
削りだしチタンTi(Ra:0.35),ブラスト処理を施したチタンTi-R1(Ra:1.91),チタンプラズマコーティング処理を施したチタンTi-R2(Ra:3.4)を用意し,それぞれのディスクにマウス正常骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1)を播種し,走査型電子顕微鏡(SEM)による培養1日後の細胞形態の観察および培養10日後のALP活性の測定を行った.
SEMによる細胞形態観察の結果,TiではTi-R1やTi-R2と比較して,より伸展している像や細胞間の接着が見られたが,Ti-R1やTi-R2では細胞同士の接着はほとんど認められなかった.また,ALP活性の測定では,Tiにおいて最も高い活性が認められ,Ti-R1の1.1倍,Ti-R2の2.8倍であった.
以上の結果から,粗造なチタン表面上では細胞同士の接着が遅延し,初期段階の分化が抑制されている可能性が示唆された.