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The Construction of Novel Medical and Engineering-Integrated Implant Surfaces: Potential Health Benefits for a Rapidly Aging Society

Research Project

Project/Area Number 20K10082
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57050:Prosthodontics-related
Research InstitutionAichi Gakuin University

Principal Investigator

Takebe Jun  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (50295995)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒田 健介  名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任教授 (00283408)
本田 雅規  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (70361623)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords歯科補綴学 / 部分床義歯 / 傾斜機能型ナノハイブリッドインプラント / 口腔インプラント表面性状 / 陽極酸化・水熱処理 / チタン / 歯髄幹細胞 / 骨形成 / 新生骨形成 / 純チタンインプラント / 表面処理 / アルブミン / 陽極酸化水熱理チタン / 傾斜機能型ナノハイブリッドチタンインプラント / 歯幹細胞 / 純チタン / 口腔インプラント / 細胞増殖 / ALP活性 / 陽極酸化水熱処理チタン / 陽極酸化・水熱処理チタン / 歯学 / 超高齢社会 / インプラント / 表面性状
Outline of Research at the Start

SA処理法により開発・検討してきた傾斜機能型ナノハイブリッドチタン(SA処理cpTi)表
面性状の機能・特性をさらに向上させた新規ハイブリッド型インプラントの臨床応用を目指して、申請期間(2020-2023年度)に本研究計画を実施する。研究の進め方は、①タンパク質(アルブミン)や機能性ペプチドを吸着・固定化した新規ハイブリッド型インプラント表面性状の構築を目的とする。②新規インプラントへ幹細胞を併用した戦略的治療応用を目的として、表面性状が歯髄由来幹細胞(DPMSCs)に与える影響に関する生物学的評価を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this study, Principal Investigator (PI) constructed a nano hybrid type (NH-SAcpTi) implant to further enhance the "surface topographic and physicochemical properties" of functionally graded nanohybrid titanium (spark-discharged anodic oxidation [SA]: SA-treated cpTi) and to adsorb protein (albumin: Alb) onto the SA-treated cpTi surface, with the aim of improving early bone formation ability. As a result of analysis using an in vivo experimental model, the formation of osteoid and immature bone, as well as continuous formation of new bone, was confirmed on the NH-SAcpTi surface. This study shows that the Alb fixation treatment method on the SA-treated cpTi surface is an effective method for promoting new bone formation, suggesting a novel strategy for prosthetic dentistry and implant treatment that combines medicine and engineering, which is required in a rapidly aging society.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、咬合・咀嚼機能低下に伴う低栄養状態を予防し、健康寿命延伸に配慮した部分床義歯(RPD)症例では、適応症例に応じてインプラント支持RPD(ISRPD)が戦略的治療法として有効であることが報告されている。本研究課題では、傾斜機能型ナノハイブリッドチタン(SA処理cpTi)インプラントの表面に、アルブミンを固定化させた「新規ハイブリッド型インプラント」の表面処理法構築に成功し、動物実験モデルにて骨形成が促進される有用な方法であることが示された。本研究は、超高齢社会に求められる補綴歯科・インプラント治療への新たな治療戦略法の基盤形成に繋がり、国民のQOL向上に寄与する一助となると期待される。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Efficacy of extracellular vesicles from dental pulp stem cells for bone regeneration in rat calvarial bone defects2021

    • Author(s)
      Yuka Imanishi, Masaki Hata, Ryohei Matsukawa, Atsushi Aoyagi, Maiko Omi, Makoto Mizutani, Keiko Naruse, Shogo Ozawa, Masaki Honda , Tatsuaki Matsubara,Jun Takebe
    • Journal Title

      Inflamm Regen

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 12-12

    • DOI

      10.1186/s41232-021-00163-w

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Correlation between the relative abundance of oral bacteria and Candida albicans in denture and dental plaques2021

    • Author(s)
      Fujinami W, Nishikawa K, Ozawa S, Hasegawa Y, Takebe J.
    • Journal Title

      J Oral Biosci.

      Volume: Mar 1:S1349-0079(21) Issue: 2 Pages: 00016-5

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.02.003

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sustainable Effects of Human Dental Pulp Stem Cell Transplantation on Diabetic Polyneuropathy in Streptozotocine-Induced Type 1 Diabetes Model Mice.2021

    • Author(s)
      Masaki Hata, Maiko Omi, Yasuko Kobayashi, Nobuhisa Nakamura, Megumi Miyabe, Mizuho Ito, Tasuku Ohno, Yuka Imanishi, Tatsuhito Himeno, Hideki Kamiya, Jiro Nakamura, Hitoshi Miyachi, Shogo Ozawa, Ken Miyazawa, Akio Mitani, Toru Nagao, Shigemi Goto, Jun Takebe, Tatsuaki Matsubara, Keiko Naruse
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: 2473-2473

    • DOI

      10.3390/cells10092473

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Physicochemical properties of anodized-hydrothermally treated titanium with a nanotopographic surface structure promote osteogenic differentiation in dental pulp stem cells2021

    • Author(s)
      Aoyagi A, Hata M, Matsukawa R, Imanishi Y, Takebe J.
    • Journal Title

      Journal of Prosthodontic Research

      Volume: 65 Issue: 4 Pages: 474-481

    • DOI

      10.2186/jpr.JPR_D_20_00114

    • NAID

      130008104548

    • ISSN
      1883-1958, 1883-9207
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transplantation of human dental pulp stem cells ameliorates diabetic polyneuropathy in streptozotocin-induced diabetic nude mice: the role of angiogenic and neurotrophic factors2020

    • Author(s)
      Masaki Hata, Maiko Omi, Yasuko Kobayashi, Nobuhisa Nakamura, Megumi Miyabe, Mizuho Ito, Eriko Makino, Saki Kanada, Tomokazu Saiki, Tasuku Ohno, Yuka Imanishi, Tatsuhito Himeno, Hideki Kamiya, Jiro Nakamura, Shogo Ozawa, Ken Miyazawa, Kenichi Kurita, Shigemi Goto, Jun Takebe, Tatsuaki Matsubara, Keiko Naruse
    • Journal Title

      Stem cell research and therapy

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 236-236

    • DOI

      10.1186/s13287-020-01758-9

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 陽極酸化・水熱処理チタンと歯髄幹細胞の移植における表面形態および骨形成能の検討2023

    • Author(s)
      小林俊之,杉田好彦,秦 正樹,松川良平,青柳敦士,今西悠華,萩尾健史,黒田健介,前田初彦,武部 純
    • Organizer
      公益社団法人日本補綴歯科学会 第132回学術大会(横浜)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザー積層造形法における造形角度がフレームワークの寸法精度におよぼす影響2023

    • Author(s)
      太田匡総,熊野弘一,中村健太郎,今西悠華,青柳敦士,藤波和華子,松川良平,小島規永,秦 正樹,吉岡 文,尾澤昌悟,朝倉正紀,河合達志,武部 純
    • Organizer
      愛知学院大学歯学会 第102回学術大会(名古屋)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 粉砕歯 / 歯髄幹細胞由来細胞外小胞の骨補填材としての可能性について2023

    • Author(s)
      松川良平,秦 正樹,今西悠華,青柳敦士,小林俊之,小島規永,尾澤昌悟,武部 純
    • Organizer
      第45回日本バイオマテリアル学会大会(神戸)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 「磁性アタッチメントの魅力」当講座での長期経過症例から磁性アタッチメントの魅力を探る2023

    • Author(s)
      武部 純
    • Organizer
      第33回日本磁気歯科学会学術大会(東京)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 部分床義歯の設計を極める -支持・把持を高めるために何を考えるか- 「支持と把持を考慮した部分床義歯の基本設計」2022

    • Author(s)
      武部 純
    • Organizer
      公益社団法人日本補綴歯科学会 第131回学術大会(大阪)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ラット頭蓋骨欠損モデルにおける粉砕歯/歯髄幹細胞由来細胞外小胞の骨補填材としての効果の検討2022

    • Author(s)
      松川良平,秦 正樹,今西悠華,青柳敦士,小島規永,尾澤昌悟,武部 純
    • Organizer
      第46回日本口蓋裂学会総会・学術大会(鹿児島.ハイブリッド開催)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 歯髄幹細胞の伸展刺激および磁場刺激に対する反応についての検討2022

    • Author(s)
      秦 正樹,大見真衣子,福澤 蘭,小島規永,松川良平,青柳敦士,今西悠華,小林俊之,中村信久,尾澤昌悟,成瀬桂子,武部 純
    • Organizer
      愛知学院大学歯学会 第100回学術大会(名古屋)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] レーザー積層造形法における造形方向の違いがフレームワークの寸法精度に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      太田匡総,熊野弘一,武部 純
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会(東京)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 陽極酸化・水熱処理チタンと歯髄幹細胞の移植における骨形成能の検討2022

    • Author(s)
      小林俊之,杉田好彦,秦 正樹,松川良平,青柳敦士,今西悠華,前田初彦,武部 純
    • Organizer
      第44回日本バイオマテリアル学会大会(東京)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] デンチャープラークにおける細菌とカンジダ構成比の相関関係についての検討2021

    • Author(s)
      武部 純,藤波和華子,尾澤昌悟,西川 清,長谷川義明
    • Organizer
      日本義歯ケア学会 第13回学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 三次元有限要素法による部分床義歯設計におけるインプラント支持に関する力学的効果の検討2021

    • Author(s)
      熊野弘一,安藤彰浩,武部 純
    • Organizer
      日本デジタル歯科学会 第12回学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 傾斜機能型ナノハイブリッドチタン表面上における歯髄幹細胞の分化能に関する検討2021

    • Author(s)
      青柳敦士,秦 正樹,松川良平,今西悠華,木村尚美,武部 純
    • Organizer
      公益社団法人日本補綴歯科学会 第130回学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 歯髄幹細胞由来細胞外小胞を用いた骨組織再生の有効性に関する評価2021

    • Author(s)
      今西悠華,秦 正樹,松川良平,青柳敦士,大見真衣子,水谷 誠,成瀬桂子,尾澤昌悟,本田雅規,松原達昭,武部 純
    • Organizer
      公益社団法人日本補綴歯科学会 第130回学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The Construction of Novel Medical and Engineering-Integrated Implant Surface2021

    • Author(s)
      Takebe J, Aoyagi A, Hata M, Matsukawa R, Imanishi Y, Kobayashi T
    • Organizer
      The 43rd Annual Meeting of the Japanese Society for Biomaterials and the 8th Asian Biomaterials Congress
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 顎骨欠損に対する歯髄幹細胞移植療法の有効性の検討2021

    • Author(s)
      秦 正樹,今西悠華,松川良平,大見真衣子,青柳敦士,小林俊之,秦 瑠,水谷 誠,尾澤昌悟,本田雅規,成瀬桂子,武部 純
    • Organizer
      令和3年度公益社団法人 日本補綴学会東海支部学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 傾斜機能型ナノハイブリッドチタンが歯髄幹細胞の増殖能・分化能に与える影響の解析2020

    • Author(s)
      青柳敦士,秦 正樹,松川良平,今西悠華,小島規永,尾澤昌悟,武部 純
    • Organizer
      公益社団法人日本補綴歯科学会 第129 回学術大会(Web・誌上開催)
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 磁性アタッチメントを適用した部分床義歯設計におけるインプラント支持に関する三次元有限要素法を用いた力学的検討2020

    • Author(s)
      熊野弘一,神原 亮,藤波和華子,松川良平,安藤彰浩,秦 正樹,小島規永,吉岡 文,尾澤昌悟,中村好徳,中村浩子,庄司和伸,宮前 真,武部 純
    • Organizer
      日本磁気歯科学会 第30回学術大会(Web・誌上開催)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 歯髄幹細胞由来Extracellular vesiclesが骨組織再生に及ぼす効果の検討2020

    • Author(s)
      今西悠華,秦 正樹,松川良平,青柳敦士,大見真衣子,水谷 誠,成瀬桂子,尾澤昌悟,本田雅規,松原達昭,武部 純
    • Organizer
      令和2年度公益社団法人日本補綴歯科学会支部学術大会(誌上・Web開催)
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 歯髄幹細胞由来エクソソームの骨組織再生における治療効果について2020

    • Author(s)
      今西悠華,秦 正樹,松川良平,青柳敦士,大見真衣子,水谷 誠,成瀬桂子,尾澤昌悟,本田雅規,松原達昭,武部 純
    • Organizer
      第41回日本炎症・再生医学会(Web・誌上開催)
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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