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骨欠損部への移植を目標とするサンゴを足場材料とした毛細血管の三次元培養

Research Project

Project/Area Number 15K20496
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Dental engineering/Regenerative dentistry
Research InstitutionOsaka Dental University

Principal Investigator

岡村 友玄  大阪歯科大学, 歯学部, 助教 (10567473)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2015: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Keywords骨補填材 / 毛細血管 / 移植 / 細胞活性維持 / サンゴ外骨格 / サンゴ / 線維芽細胞 / コラーゲン / 細胞増殖 / 足場材料 / 多孔質
Outline of Annual Research Achievements

平成29年度は①サンゴ外骨格とヒト毛細血管を共培養し、毛細血管の形成を形態学的に観察した。サンゴ外骨格が毛細血管形成に有用である結果を得た。②サンゴ外骨格の移植後の初期固定を考慮し、CAD/CAMによる加工成形を行い、試作品の作成した。これをイヌに移植し、12週の経過をエックス線画像所見で観察した。12週後に犠牲にしたイヌの顎骨標本をマイクロCTで3次元データとして解析を行った。サンゴ外骨格の吸収の1挙動を得た。③試作品とヒト正常皮膚線維芽細胞を培養し、細胞増殖能をホルマザンの発生をもって生化学的に、走査型電子顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡を用いて形態学的に観察した。サンゴ外骨格がヒト正常皮膚線維芽細胞の細胞増殖とコラーゲン線維産生亢進に影響を与える結果を得た。④培養毛細血管付きサンゴ外骨格を生体へ移植する際に、細胞培養用CO2インキュベーターから取り出し、診察室で培養液から一時的に別の液に保存する必要性を考慮して細胞活性を維持できる液体としてアミノ酸含有総合輸液に注目し、これを保存液として応用した。また、感染制御の観点から、総合輸液にセフェム系抗菌薬と抗真菌薬を添加してそれぞれ、ヒト正常皮膚線維芽細胞のミトコンドリア活性を測定し、生理食塩水に比べて高い数値を得た。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画した通りの研究を実行することができた。サンゴ外骨格がヒト線維芽細胞の細胞増殖とコラーゲン線維産生能を亢進させる可能性が示唆された。毛細血管付きサンゴ外骨格を生体に移植する際、骨組織との適合(初期固定)を高める必要が生じたため、当初予定していなかったCAD/CAMを応用したカスタムメイド試作骨補填材を開発することになった。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度はこれまでの成果を参考にして、試作品の改良をすすめ、大型動物にサンゴ外骨格を移植し、周囲組織への吸収過程、骨組織への置換の挙動をエックス線画像所見、病理組織学的画像所見で観察する予定である。

Report

(3 results)
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report

Research Products

(8 results)

All 2018 2016 2015

All Journal Article Presentation Patent(Industrial Property Rights)

  • [Journal Article] <i>Montipora digitata</i> Exoskeleton Derived Aragonite Particles are useful Scaffold for Tissue-engineered Vascular Graft <i>in Vitro</i>2018

    • Author(s)
      Okamura T, Uemura N, Baba S, Yasuda N, Yamashiro H, Imai K, Nishikawa T, Shimizu H, Shida M, Tominaga K, Tanaka A
    • Journal Title

      NB

      Volume: 9(2) Issue: 2 Pages: 105-111

    • DOI
      10.11344/nano.9.105
    • NAID
      130006415671
    • Year and Date
      2018-03-02
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of <i>Montipora digitata</i> Exoskeleton- derived Aragonite Particles on Human Fibroblasts for Cell Proliferation and Collagen Production <i>in Vitro</i>2018

    • Author(s)
      Okamura T, Takeuchi T, Honda S, Tominaga K, Naruse K, Morita S, Imai K, Masuno K, Ono Y, Nishikawa T, Tanaka A
    • Journal Title

      J. Oral Tissue Engin.

      Volume: 15(1) Issue: 1 Pages: 41-48

    • DOI
      10.11223/jarde.15.41
    • NAID
      130006394590
    • Year and Date
      2018-02-23
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] in vitroにおける共培養された正常ヒト皮膚線維芽細胞および正常ヒト臍帯静脈内皮細胞のミトコンドリア活性に各種歯の貯蔵液に添加した4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acidが与える影響2015

    • Author(s)
      岡村友玄、西川哲成、和唐雅博、富永和也、大草亘孝、田中昭男
    • Journal Title

      日本外傷歯学会雑誌

      Volume: 11(1) Pages: 36-45

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tissue affinity and bioabsorption to fine calcium carbonate particles.2015

    • Author(s)
      Nishikawa T, Okamura T, Tominaga K, Wato M, Kurioka K, Morita S, Imai K, Miyake T, Tanaka A.
    • Journal Title

      Nano Biomedicine

      Volume: 7(1) Pages: 21-27

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] サンゴを足場材料として三次元培養された正常ヒト皮膚線維芽細胞および正常ヒト臍帯静脈血管内皮細胞におけるサンゴ表層カルシウムの局在変化2016

    • Author(s)
      岡村 友玄, 富永 和也, 和唐 雅博, 西川 哲成, 田中 昭男
    • Organizer
      第23回日本歯科医学会総会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-10-21
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 3種類の多孔性材料を足場として三次元培養したヒト毛細血管の長期観察2015

    • Author(s)
      岡村友玄、西川哲成、和唐雅博、富永和也、今井弘一、田中昭男
    • Organizer
      第57回歯科基礎医学会学術大会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県、新潟市)
    • Year and Date
      2015-09-13
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 共培養された正常ヒト皮膚線維芽細胞および正常ヒト臍帯静脈内皮細胞における4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazine ethanesulfonic acidの影響2015

    • Author(s)
      岡村 友玄、西川 哲成、和唐 雅博、富永 和也、田中 昭男
    • Organizer
      第15回日本外傷歯学会総会・学術大会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(福岡県、北九州市)
    • Year and Date
      2015-07-11
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 異種骨補填材2018

    • Inventor(s)
      岡村友玄 他6名
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪歯科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2018
    • Application Year
      2018
    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2018-12-17  

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