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Development of bioabsorbable membranes with bioactive functions by applying micro/nano-patterned structures

Research Project

Project/Area Number 20K18568
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
Research InstitutionFukuoka Dental College

Principal Investigator

Kaga Naoyuki  福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (50824083)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsマイクロナノパターン / PLGA / ナノインプリント / メンブレン / 再生療法 / 骨芽細胞 / 上皮細胞 / 細胞接着 / 吸収性メンブレン / マイクロ・ナノパターン / ぬれ性 / 生体吸収ポリマー
Outline of Research at the Start

歯周組織再生誘導法(GTR)や 骨再生誘導療法(GBR法)で用いるメンブレンは,再生医療の具備すべき材料特性として物理的機能と生体親和性が求められる.しかし,これらのメンブレンにおいては,材料自体に細胞の接着・伸展・増殖・分化を刺激する生理活性機能は付与されていない.生体材料にマイクロ・ナノパターンを付与することで細胞の接着・形態・分化に影響を及ぼすことが報告されている.本研究ではこれらの技術を応用し,生体内吸収性ポリマーであるPLGAシートにマイクロ・ナノパターン構造を付与し,生理活性機能を有した吸収性メンブレンを創成し,生体材料表面の新機能発現の可能性を探求する.

Outline of Final Research Achievements

By applying the thermal nanoimprinting method, it has become possible to fabricate bioabsorbable membranes with micro/nano-patterned structures on the surface of the biodegradable polymer Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA).
It was shown that the application of micro/nano-patterns improved cell adhesion and proliferation in osteoblasts, while inhibited cell adhesion and proliferation in epithelial cells. This results were suggested the possibility that bioactive functions such as adhesion, morphology, and differentiation can be expressed on the absorbable membrane surface itself.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により,再生療法で用いる吸収性メンブレンで細胞腫の接着・増殖・分化をコントロールできる可能性が示された。このことは,メンブレンの上皮側では上皮細胞の増殖を抑制し,骨欠損側では骨芽細胞の増殖と分化を促進することできる理想的なメンブレンの開発に繋がる一歩であり,社会的意義は大きい。

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

    (5 results)

All 2024 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] マイクロナノパターン構造とS-PRGフィラーの吸収性メンブレンへの応用2024

    • Author(s)
      加我 公行
    • Journal Title

      Precision Medicine

      Volume: 7 Pages: 37-40

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Contact Angle and Cell Adhesion of Micro/Nano-Structured Poly(lactic-co-glycolic acid) Membranes for Dental Regenerative Therapy2021

    • Author(s)
      Kaga Naoyuki、Fujimoto Hiroki、Morita Sho、Yamaguchi Yuichiro、Matsuura Takashi
    • Journal Title

      Dentistry Journal

      Volume: 9 Issue: 11 Pages: 124-134

    • DOI

      10.3390/dj9110124

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Effect of particle sizes and contents of S-PRG filler on flexural strength of auto-polymerizing resin2022

    • Author(s)
      Sho Morita, Naoyuki Kaga, Yuki Magori, Takashi Matsuura
    • Organizer
      INTERNATIONAL DENTAL MATERIALS CONGRESS 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マイクロ・ナノパターン構造を有する生分解性ポリマーメンブレンのぬれ性と細胞接着の基礎的検討2021

    • Author(s)
      加我公行
    • Organizer
      日本口腔インプラント学会第39回九州支部学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] マイクロ・ナノパターン化PLGAシートの表面特性2020

    • Author(s)
      加我公行,松浦尚志
    • Organizer
      第47回福岡歯科大学学会総会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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

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