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Creation of bioactive implants using chemically modified amino acid sequences from EMD

Research Project

Project/Area Number 21K09946
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
Research InstitutionOsaka Dental University

Principal Investigator

KATO Hirohito  大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (70745348)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田口 洋一郎  大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (60434792)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsアミノ酸 / インプラント / エムドゲイン / 間葉系幹細胞 / 骨再生
Outline of Research at the Start

我々は口腔インプラント治療におけるインプラント周囲の硬組織再生に有効な因子として、エムドゲイン(EMD)由来新規骨形成ペプチドに着目した。このペプチドはEMDを用いた基礎研究から得られた本研究チームのオリジナルの骨形成ペプチドである。また申請者らは純チタン表面にナノチューブ構造を析出させ、親水性を付与することで骨分化誘導を促進するナノ構造制御チタンシート(TNS)を開発した。
本研究では、インプラント埋入周囲組織の硬組織再生の方法として、我々の開発したEMD由来新規骨形成ペプチドをTNSに化学修飾することで、さらなる硬組織分化誘導を促進するバイオアクティブインプラント材料の開発を目指す。

Outline of Final Research Achievements

This study focused on novel bone-forming peptides derived from emd-gain (EMD) as a useful factor for hard tissue regeneration around implants in oral implant therapy. The applicants developed a nanostructure-controlled titanium sheet (TNS) that promotes the induction of bone differentiation by depositing nanotube structures on the surface of pure titanium and providing hydrophilic properties. In this study, we investigated the chemical modification of TNS with novel osteogenic peptides derived from EMD as a method of hard tissue regeneration of the tissue surrounding implant placement, with the aim of developing bioactive implant materials.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、骨量不足症例へのインプラント治療の応用が増加しており、インプラント周囲の骨造成に対する重要性が高まっている。しかし、移植骨が定着するまで4~6ヶ月かかることや、その術式の難易度も高いという課題があり、骨造成を伴うインプラント治療は長期間におよび、その予後は術者の技量にも左右されるという問題がある。
そこで、申請者らが開発した骨形成能力をもつ新規骨形成ペプチドをTNSに化学修飾させることによって、早期のオッセオインテグレーションの確立による治療期間の短縮とインプラント周囲の骨形成量を増加させることが可能となり、インプラント治療の予後改善につながることができる。

Report

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

    (10 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Intracellular glucose starvation affects gingival homeostasis and autophagy.2022

    • Author(s)
      Li R, Kato H, Taguchi Y, Umeda M.
    • Journal Title

      Scientific reports

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 1230-1230

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05398-2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glucose Starvation-Caused Oxidative Stress Induces Inflammation and Autophagy in Human Gingival Fibroblasts2022

    • Author(s)
      Li R, Kato H, Taguchi Y, Deng X, Minagawa E, Nakata T, Umeda M.
    • Journal Title

      Antioxidants

      Volume: 11 Issue: 10 Pages: 1907-1907

    • DOI

      10.3390/antiox11101907

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of high‐intensity red LED on hard tissue formation and expression of inflammatory cytokines in human bone marrow mesenchymal stem cells2021

    • Author(s)
      Yu‐Wei Tsai, Hirohito Kato, Yoichiro Taguchi , Kazutaka Imai, Kenjiro Kobuchi, Tsurayuki Takahashi, Makoto Umeda
    • Journal Title

      Journal of Osaka Dental University

      Volume: 55 Issue: 2 Pages: 225-230

    • DOI

      10.18905/jodu.55.2_225

    • NAID

      130008107829

    • ISSN
      0475-2058, 2189-6488
    • Year and Date
      2021-10-25
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of amelogenin synthetic peptide on cell proliferation and cell adhesion in human periodontal ligament stem cells2021

    • Author(s)
      Yi‐Chie Chen, Hirohito Kato, Yoichiro Taguchi , Daisuke Kimura, Takaya Nakata Kazuya Tominaga, Makoto Umeda
    • Journal Title

      Journal of Osaka Dental University

      Volume: 55 Pages: 219-224

    • NAID

      130008107744

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヒト歯髄幹細胞に対するエナメルマトリックスデリバティブ由来アメロジェニンペプチドの影響2022

    • Author(s)
      中野裕司,嘉藤弘仁,田口洋一郎,今井一貴,中田貴也,富永和也, 梅田 誠
    • Organizer
      第65回春季日本歯周病学会学術大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] グルコース代謝由来の乳酸がヒト歯根膜幹細胞の硬組織分化に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      鄧 信,嘉藤弘仁,田口洋一郎,柏谷幸翔,桝 にい菜,津守紀昌,梅田 誠
    • Organizer
      第65回秋季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内グルコース飢餓によるヒト歯肉線維芽細胞の創傷治癒とストレスに及ぼす影響2021

    • Author(s)
      李 潤伯,嘉藤 弘仁,田口 洋一郎,尾松 系樹,皆川 咲佳,万代 千晶,彭 一豪,今井 一貴,山内 伸浩,梅田 誠
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 低グルコース環境がヒト歯根膜幹細胞の増殖と硬組織分化に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      鄧 信,嘉藤 弘仁,田口 洋一郎,中村 百合香,秋本 秀樹,神田 智子,文元 智優,水谷 翔,吉村 公博,梅田 誠
    • Organizer
      第64回秋季日本歯周病学会学術大会
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  • [Presentation] ヒト骨髄間葉系幹細胞の硬組織形成と炎症性サイトカインの発現に対する高出力赤色LEDの影響2021

    • Author(s)
      蔡 祐維,嘉藤 弘仁,田口 洋一郎,今井 一貴,小渕 健二朗,高橋 貫之,梅田 誠
    • Organizer
      第64回春季日本歯周病学会学術大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] ヒト歯根膜幹細胞に対するアメロジェニンペプチドの増殖と接着への影響2021

    • Author(s)
      陳 怡潔,嘉藤 弘仁,田口 洋一郎,木村 大輔,中田 貴也,富永和也, 梅田 誠
    • Organizer
      第64回春季日本歯周病学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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