| Project/Area Number |
20K10015
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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 | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
武本 真治 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (70366178)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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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: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | インプラント周囲炎 / チタン / 水酸基 / ジルコニア / 表面分析 / 酸化化学反応 / 電気化学反応 / 軟組織適合性 / 酸化反応 / 化学修飾 / インプラント周囲 / 接着 / ボンディング / 化学的修飾 / 表面処理 / 上皮付着 / 薬剤徐放 |
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| Outline of Research at the Start |
歯科用インプラントは、口腔内に暴露される部位、軟組織と接着している部位および骨に埋入されている部位がある。インプラントを埋入後、長期に渡ってインプラントの機能維持には、軟組織とインプラントとの接合部位の強化が重要である。本研究では、生体親和性（特に骨との親和性）に優れるチタンやジルコニアの表面処理を行い、軟組織である上皮組織との接合強化を図ることで、さらなる歯科用インプラントの長期に渡る機能を発揮させることを目的としている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
チタンおよびジルコニア表面に均一に表面処理するために、数種類の溶液、処理温度、処理時間を変えて行った。前年度に、化学的な溶液を用いての表面処理によってチタン表面の凹凸が大きくなることと表面の変色が認められること改善することを行った。特に、チタンに対しては前処理として、水酸化ナトリウム水溶液、 過酸化水素水溶液ではを試みたところ、処理温度、処理時間でチタン表面に水酸基の導入量およびぬれ性の改善が可能であることを明らかにした。
一方で、ジルコニア表面は化学的に安定であるため化学試薬を用いた溶液での表面処理にはチタンと比較して高濃度の溶液と処理温度、処理時間が必要になることが明らかになった。したがって、現実的なところを考慮して、ジルコニアに対して接着性に優れるリン酸エステル系モノマーの導入を検討した。市販されている接着性有機モノマーが単独ではなく、そのほかのシランカップリング材やイオウ含有モノマーも導入されている。その表面分析をX線光電子分光分析を用いて行ったところ、チタンと比較してジルコニア表面にはリン酸エステル系モノマーの化学的な結合量が多いことが明らかになった。
この前処理を行ったチタンとジルコニアについて簡単に剥離しないことを調べるために、接着性レジンセメントとの接着強さを検討した。その結果、いずれも表面処理をすることで接着強さが増加することが明らかになった。しかし、チタンに関しては、表面処理をすることによりムラが生じていることも明らかになった。
チタンに対して上皮組織接着性因子の接着を模索するため、ドーパミン等を用いて表面処理を行った。その一貫でラットの頭蓋骨に埋入したところ、皮下組織との強固な結合が確認できた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
試料への表面分析を行う過程の表面性状のみならず、表面形状が大きく変わることから、その対策が必要になった。また、その表面形状が組織付着に対してマイナス、すなわち接着に対して阻害に働く可能性を疑った。そのため、別の方法として試料自体の工夫をはじめに行ったため試料の調整からはじめたため、進捗がかなり遅れた。
また、試料作製のために材料選定と調整方法を進める中で試料作製費用が高額になるため、試料数等を見直したため研究の進捗が送れた。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、試料が作製し、順調に試料調整を行っている。今年度、上皮細胞および線維芽細胞の動態解析を行う。上皮細胞（HNEpC）と線維芽細胞（HGF1）を、試料上に播種する（細胞播種密度は評価法によって変化させる）。培地はそれぞれの細胞の推奨培地とする。評価項目として、下記を行う。なお、評価の手順の詳細は、当大学の生化学講座および組織発生学講座の教員の指導のもとで行う。
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