軟組織/硬組織親和性を有する新規ハイブリッドチタンメンブレンの開発

• Project/Area Number: 20K18573
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 保田 啓介 広島大学, 病院(歯), 助教 (50781803)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000); Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: メンブレン / インプラント / GBR / 骨造成 / チタンメンブレン / コラーゲン

Outline of Research at the Start

GBR法術後の粘膜弁裂開、メンブレン露出の頻度は高く、移植床全体への感染リスクが増大する。粘膜軟組織との不活性が原因とされるが、メンブレンと粘膜軟組織との親和性に着目した研究は未だ行われていない。本研究においては、チタンメンブレンの粘膜側表面にコラーゲンコーティングにより粘膜軟組織親和性を付与し粘膜上皮を誘導することで粘膜弁裂開を防止する一方、骨造成側表面は既存表面の骨伝導能を維持することにより、感染のリスクを低減し確実な骨造成が可能となるとの仮説を立て、粘膜上皮細胞応答および動物実験モデルによる生体応答の検討により「軟組織/硬組織親和性を有する新規ハイブリッドチタンメンブレンを開発」する。

Outline of Annual Research Achievements

当初の計画としては，メンブレンの粘膜組織と接する表面に軟組織親和性を付与することで、①粘膜上皮細胞を誘導し、早期の創部治癒 ②粘膜とメンブレンを接着共存させ、micromovementを防止 ③治癒期間中の粘膜弁裂開を防止 ④除去を容易化する粘膜上皮細胞誘導部位デザインの設定 を実現することを目的とし，計画を立案していた．チタンメンブレン表面に紫外線硬化性コラーゲンを吸着させ，骨組織および粘膜組織への親和性の高い新規材料を用いて実験を試みていたが，チタン表面への固定及び架橋作業がうまくはかどらなかった．
そこで本年度においては可視光線で効果可能なメタクリル化コラーゲンに材料を変更し，現在同様の実験を遂行中である．実験段階においては，チタン表面へのコラーゲン吸着作業において従来の材料を使用した場合より比較的良好な結果を得ている．延長した次年度は本コラーゲン材料を用いて細胞実験を行っていく予定である．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

従来使用予定であったコラーゲン材料からの変更を余儀なくされたため，実験に遅れが生じている．一通りは従来材料で行っているため，同様の実験を新しいコラーゲン材料にて行う予定である．

Strategy for Future Research Activity

メタクリル化コラーゲン溶液を使用した研究を別で行っており，良好な結果を得ているため，同材料使用方法については習熟している．そのため次年度はスムーズに実験遂行が可能となると考える．