| Project/Area Number |
21K09984
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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 57050:Prosthodontics-related
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| Research Institution | Aichi Gakuin University (2023)
Iwate Medical University (2021-2022) |
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Principal Investigator |
近藤 尚知 愛知学院大学, 歯学部, 教授 (70343150)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
入江 太朗 岩手医科大学, 歯学部, 教授 (00317570)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 注射 / 骨増生 / 低侵襲 / スペースメーキング / 骨形成因子 / 骨補填材 / 組織再生 / 創傷治癒 / ナノバイオマテリアル / 骨 |
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| Outline of Research at the Start |
インプラント治療の前処置として、歯周外科、骨移植等の侵襲の大きい追加手術が必要となることがあるが、高齢者者にとっては肉体的・精神的負担が大きい。
また、治癒能力の低下による治癒期間延長もさらなる追加課題である。今後もさらなる超高齢化が進む我が国では、上記問題の解決が急務となっている。
本研究の目的は、切開を行わず、注射によって適用可能なナノレベルの骨置換性バイオマテリアルを開発するとともに、創傷治癒促進因子と応用により宿主側の問題にも介入し、失われた歯周・骨組織を短期間に、低侵襲な方法で再生し、咬合機能を維持・回復することにある。
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| Outline of Annual Research Achievements |
低侵襲な骨造成法を確立するために、注射による骨造成の実現を目標として、研究を進めてきた。骨造成を目的とする部位を切開することなく、液状の生体材料を注射によって注入し、その材料が体温で硬化する性質を有することでスペースメーキングが可能となる。そして、材料が生体に吸収される過程で、骨形成因子が徐放され、新生骨に誘導と置換する機構があれば理想的である。我々は、体温付近で温度応答的にゲル化する特性に着目し、生体内に注入することをトリガーとして、骨形成因子の長期的に担持・徐放なゲル状へと変化する注入型生体材料の新規開発を本研究の目的に設定し、
令和４年度から令和５年度にかけて、前年度のPEG系ポリマーに加え、温度応答性注入型基材であるゲニピン架橋コラーゲンについて検討を加えた。ゲニピンによる架橋反応は低温下で数時間は流動性を維持する緩徐な反応であるが、37℃付近で架橋反応が亢進し急速にゲル化する特性を持つ。また、コレステロール修飾ヒアルロン酸を添加することで、塩濃度の変化によって自己集合したヒアルロン酸ゲル小球内に骨形成因子を封入し、それをゲニピン架橋コラーゲンと複合化することで、骨形成因子を二重にバインドする方法を考案した。続いて、PEG系ポリマーおよびゲニピン架橋コラーゲン系材料に対して骨形成因子としてスタチン系薬剤とナノハイドロキシアパタイトを添加し、動物実験からその骨形成効果について評価を行った。各材料をテフロンリングと共にマウス・ラット頭蓋骨上に8週間留置した実験において、ゲニピン架橋コラーゲン系材料を用いた群で垂直的骨量の増加を認め、ゲニピン架橋コラーゲン系材料はスタチン系薬剤が持つ骨誘導能を阻害せず、実際に骨量の増加させる可能性が示唆された。現在、この材料が有する骨形成効果を統計的に立証するために動物実験を継続し、組織学的に評価する過程にある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
第1の課題としている、注射によって体内に材料を注入し、体温で固化する材料のセレクションは、ほぼ完了し、骨形成因子を搭載した場合の骨形成の評価を行っている段階にある。
以前に使用していた材料の入手が困難となり、基本的な材料の評価をやり直すのに、時間を要した。
その後、研究代表者の所属研究機関の異動があったため、研究施設の環境整備に時間を要し、研究を予定通り遂行できなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究代表者の所属研究機関の異動があったため、研究施設の環境整備に時間を要し、研究を予定通り遂行できなかったが、現在は研究を進めていける状況となったため、研究分担者と連携しながら、滞っていた内容を再開して、論文にまとめる予定である。
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