バイオセラミックス・コーティングによる骨伝導性の強化とインプラント周囲炎の予防
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20K09992
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
PEZZOTTI G. 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 哲也 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10613573)
Marin Elia 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (10814014)
小原 幸 京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (80275198)
扇谷 えり子 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (80300820)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 窒化ケイ素 / バイオセラミックス / ラマン分光法 / 骨伝導 / 抗菌性 / インプラント周囲炎 / 歯科インプラント / ラマン分光分析 / 再生医療 |
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| Outline of Research at the Start |
YAGレーザー処理により、チタン合金表面に窒化ケイ素の粉末をコーティングすることで、窒化ケイ素複合化インプラント材料を創成する。窒化ケイ素複合化インプラントの抗菌性や骨伝導が強化するかをin vitroまたはin vivoの系で検証する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生力や免疫力が低下した高齢者に対して、良質の歯科インプラント治療を提供するには、高い生物活性と抗菌性を有するインプラント材料を使用することが望 ましい。しかし、インプラント材料として最も多く使われているチタン合金は、これらの要件を十分に満たしているとは言い難い。新規バイオセラミックス窒化ケイ素は優れた生物活性と高い骨伝導性、歯周病菌に対する抗菌性を有することから、新たなインプラント材料として注目されている。我々はレーザー・パターニングにより、窒化ケイ素セラミックスをチタン表面にコーティングすることで抗菌性と骨伝導性をさらに強化できると考えた。本研究は、骨伝導能と歯周病菌 に対する抗菌効果(インプラント周囲炎の予防)を窒化ケイ素コーティングによって強化できるかをin vitroとin vivoの系で検証し、さらに窒化ケイ素を始めとするバイオセラミックスが骨結合に与える影響を様々な分光学的解析法により明らかにする。本法は、迅速に強固な骨結合を獲得し、インプラント周囲炎を予防することでQOL向上に寄与する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和4年度は新たなバイオセラミックスとして窒化アルミニウムに注目した。窒化アルミニウムとPMMAの複合材料は機械的性質を維持したまま、大腸菌に対し抗菌活性を有することを報告した（Marin E等.Materials Today Communications.2022.）。一方、新型コロナウイルス変異株の流行により消耗品の遅延があり、動物実験の立ち上げに遅れが生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルス変異株の流行により消耗品の遅延があり、動物実験の立ち上げに遅れが生じた。研究期間を一年間延長し、インプラント周囲炎モデルを確立を目指す。さらに、窒化ケイ素以外の骨伝導性・骨誘導性および抗菌性・抗真菌性・抗ウイルス活性を有する真菌バイオセラミックスを探索する。さらにレーザーコーティングや分散以外のセラミックスと他の材料（金属・ポリマー）との複合化技術を確立する。
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Report
(3 results)
Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Biological responses to silicon and nitrogen-rich PVD silicon nitride coatings2021
Author(s)
E. MARIN, F. BOSCHETTO, M. ZANOCCO, W. ZHU, T. ADACHI, N. KANAMURA, T. YAMAMOTO, B.J. MACENTIRE, E. N. JONES, C. POWELL, J. HENDRY, R.M. BOCK, B.S. BAL, G. PEZZOTTI
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Journal Title
Materials Today Chemistry
Volume: 19
Pages: 100404-100404
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Surface Functionalization of Polyethylene by Silicon Nitride Laser Cladding2020
Author(s)
M. ZANOCCO, E. MARIN, F. BOSCHETTO, T. ADACHI, T. YAMAMOTO, N. KANAMURA, W. ZHU, B. J. MCENTIRE, B. S. BAL, R. ASHIDA, O. MAZDA, G. PEZZOTTI
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Journal Title
Applied Science
Volume: 10
Issue: 7
Pages: 2612-2612
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] In Vitro Comparison of Bioactive Silicon Nitride Laser Claddings on Different Substrates2020
Author(s)
E. MARIN, M. ZANOCCO, F. BOSCHETTO, T. YAMAMOTO, N. KANAMIURA, W. ZHU, B. J. MCENTIRE, B. S. BAL, R. ASHIDA, O. MAZDA, G. PEZZOTTI
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Journal Title
Applied Science
Volume: 10
Issue: 24
Pages: 9039-9039
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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