| Project/Area Number |
21K10132
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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 57060:Surgical dentistry-related
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
福田 雅幸 秋田大学, 医学部附属病院, 准教授(病院教授) (20272049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 裕史 秋田大学, 医学部附属病院, 講師(病院准教授) (30282172)
遊佐 和之 山形大学, 医学部, 助教 (80636960)
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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: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 顎骨再生 / 亜鉛 / チタン / 炭酸アパタイト / 亜鉛徐放型チタン / 顎骨再建 / フレームワーク |
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| Outline of Research at the Start |
骨の実質欠損を再生医療のみで修復するには限界があり、従来の骨格を再現するフレームワークが必要である。申請者らは、生体内微量元素を応用した次世代型フレームワークの新規開発を目指し、材料周囲に亜鉛イオンを徐放し、間葉系間質細胞を骨芽細胞に分化・増殖を促進させる亜鉛徐放型チタン系フレームワークを作製した。本研究では、自家骨や細胞成分を用いない顎骨再生療法を目指し、亜鉛徐放型チタン系フレームワークと人工骨である炭酸アパタイトを用いた新しい顎骨再生療法の開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の目的：骨の実質欠損を再生医療のみで修復するには限界があり、従来の骨格を再現するフレームワークが必要である。申請者らは、生体内微量元素を応用した次世代型フレームワークの新規開発を目指し、材料周囲に亜鉛イオンを徐放し、間葉系間質細胞を骨芽細胞に分化・増殖を促進させる亜鉛徐放型チタン系（Zn-Ti）フレームワークを作製した。本研究では、Zn-Tiフレームワークと骨代替材料（人工骨）の一つである炭酸アパタイトを用いた新しい顎骨再生療法の開発と臨床応用を目指す。
令和5年度の研究実施計画
2．Zn-Tiフレームワークと炭酸アパタイトが骨芽細胞に及ぼす影響についての検討
本年度は、炭酸アパタイトが骨髄由来骨芽細胞（BMCs）に及ぼす影響について検討した。炭酸アパタイトを敷き詰めた状態でBMCsを培養し、骨髄間葉系間質細胞から骨芽細胞への誘導は標準培地で細胞を培養し、細胞がサブコンフルエントに達した後、骨芽細胞誘導培地による分化誘導を行う。細胞増殖は、MTT法を用いて検討した。また、分化誘導後の細胞生存率、骨芽細胞分化および基質石灰化に関して、MTT アッセイとreal time PCR を行い評価した。なお、コントロールは培養皿とした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
理由
山形大学との共同研究により、本試料の作製と評価には実績がある。
令和5年度の研究結果
2．Zn-Tiフレームワークと炭酸アパタイトが骨芽細胞に及ぼす影響についての検討
本年度は、炭酸アパタイトが骨髄由来骨芽細胞（BMCs）に及ぼす影響について検討した。炭酸アパタイトは培養皿より有意にBMCsの増殖が遅かった。しかし、骨芽細胞の分化マーカーであるtype I collagen、osteocalcin(OCN)、osteopontin(OPN)、alkaline phosphatase(ALP)のmRNAの発現は培養皿より上昇を認めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和6年度は、Zn-Tiフレームワークと炭酸アパタイト周囲の骨形成能のスクリーニングを行う。Zn-Tiフレームワークと炭酸アパタイトの骨伝導性に関する実験として、炭酸アパタイト顆粒をウサギ頭頂骨上に設置したZn-Tiフレームワーク（チタンチューブ）内に充填し、新生骨の形成の観察を行う予定である。
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