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Creation of Biohybrid oral Implant by fusion of bio-3D printing technology and periodontal ligament stem cell line

Research Project

Project/Area Number 21K16971
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 57030:Conservative dentistry-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Ono Taiga  九州大学, 大学病院, 助教 (90884734)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsバイオハイブリッドインプラント / 歯根膜幹細胞株 / バイオ3Dプリンティング / チタン / ハイドロキシアパタイト / バイオ3Dプリンティング / バイオ3Dプリント技術
Outline of Research at the Start

現在、インプラント治療で用いられる歯根膜を持たないインプラント体は、歯根膜由来のバリア機構や固有感覚が存在しないため、細菌感染を生じやすく、過度な咬合圧の原因となることもある。これらの欠点を補うため、歯根膜とインプラント体との複合体である「バイオハイブリッドインプラント(BioHI)」の開発が進められている。申請者は既に、バイオ3Dプリンタを応用し、未分化なヒト歯根膜由来細胞の細胞塊を三次元的に積層した歯根膜様のチューブ型構造体と、インプラント体との複合体の作製に成功している。そこで本研究では、この複合体をラットの顎骨内に移植することで、BioHIとして機能するかを検証することを目的とした。

Outline of Final Research Achievements

we are conducting research on the development of a bio-hybrid implant (BioHI), which is a composite of periodontal ligament and implant body. The applicant has already succeeded in producing a tube-shaped structure similar to the periodontal ligament using a periodontal ligament stem cell line. In this study, we prepared a complex (1-17TB-IMP) consisting of an implant body and periodontal stem cell tube structure made from various materials, and examined the function of 1-17TB-IMP as BioHI. we implanted 1-17TB-IMP into Rat tibia. 4 weeks later,

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在のインプラント治療に用いられるインプラント体は、骨への直接的な結合であるオッセオインテグレーションにて支持を得ている。しかし、歯根膜を持たないインプラント体は、歯根膜由来のバリア機構や固有感覚が存在しないため、細菌感染を生じやすく、過度な咬合圧が生じやすい。それらは、インプラント周囲炎の原因となり、インプラント周囲炎が生じると周囲の骨が炎症により吸収され、インプラント体だけでなく周囲骨の喪失につながる。歯根膜を有するインプラントであるバイオハイブリッドインプラントの開発は、これまでのインプラント治療の欠点を補うことのできる新しいインプラント治療法の開発のために必要であると考えられる。

Report

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

    (9 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Characterization of a clonal human periodontal ligament stem cell line exposed to methacrylate resin-, bioactive glass-, or silicon-based root canal sealers.2022

    • Author(s)
      Tomokiyo A, Hasegawa D, Ono T, Nagano R, Ipposhi K, Yamashita K, Alhasan MA, Maeda H
    • Journal Title

      Odontology

      Volume: 110 Issue: 1 Pages: 127-137

    • DOI

      10.1007/s10266-021-00648-7

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of biohybrid implants using a multipotent human periodontal ligament cell line and bioactive core materials.2021

    • Author(s)
      Ono T, Tomokiyo A, Ipposhi K, Yamashita K, Alhasan MA, Miyazaki Y, Kunitomi Y, Tsuchiya A, Ishikawa K, Maeda H.
    • Journal Title

      J Cell Physiol.

      Volume: - Issue: 9 Pages: 30336-30336

    • DOI

      10.1002/jcp.30336

    • NAID

      120007193918

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Secreted frizzled-related protein 1 promotes odontoblastic differentiation and reparative dentin formation by regulating Notch signaling in dental pulp cells.2021

    • Author(s)
      Ipposhi K, Tomokiyo A, Ono T, Yamashita K, Alhasan MA, Hasegawa D, Hamano S, Yoshida S, Sugii H, Itoyama T, Ogawa M, Maeda H.
    • Journal Title

      Cells

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: 2491-2491

    • DOI

      10.3390/cells10092491

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Mineral trioxide aggregate immersed in sodium hypochlorite reduce the osteoblastic differentiation of human periodontal ligament stem cells.2021

    • Author(s)
      Yamashita K, Tomokiyo A, Ono T, Ipposhi K, Alhasan MA, Tsuchiya A, Hamano S, Sigii H, Yoshida S, Itoyama T, Maeda H.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 22091-22091

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01545-3

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] WMTA の組成成分に及ぼすフェノール系貼薬剤の影響について.2021

    • Author(s)
      友清淳、山下梢、小野太雅、一法師啓太、濱野さゆり、長谷川大学、杉井英樹、吉田晋一郎、前田英史
    • Organizer
      第 24 回日本歯科医学 会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The effects of MTA exposed to NaOC l on osteoblastic differentiation of a human periodontal ligament stem cell line2021

    • Author(s)
      Kozue Yamashita, Atsushi Tomokiyo, Taiga Ono, Keita Ipposhi, M. Anas Alhasan, Akira Tsuchiya, Sayuri Hamano, Hideki Sugii, Shinichiro Yoshida, Tomohiro Itoyama, Hidefumi Maeda.
    • Organizer
      The 69th Annual Meeting of Japanese Association for Dental Research.
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hyaluronic Acid Could Enhance the Differentiation of Neural Crest like Cells to Periodontal Ligament Stem Cells.2021

    • Author(s)
      M Anas Alhasan, Atsushi Tomokiyo, Sayuri Hamano, Daigaku Hasegawa, Shinichiro Yoshida, Hideki Sugii, Tomohiro Itoyama, Taiga Ono, Keita Ipposhi, Kozue Yamashita, Hidefumi Maeda.
    • Organizer
      第154回日本歯科保存学会春季学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] フェノール系貼薬剤は硬化後の White Mineral Trioxide Aggregate の崩壊および色調 変化を誘導する2021

    • Author(s)
      友清淳、山下梢、小野太雅、一法師啓太、濱野さゆり、長谷川大学、杉井英樹、吉田晋一郎、 前田英史
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      クインテッセンス出版株式会社
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] sFRP1 は歯髄細胞の象牙芽細胞様分化を誘導し、デンティンブリッジ形成 を促進する2021

    • Author(s)
      一法師啓太、友清淳、小野太雅、山下梢、長谷川大学、濱野さゆり、杉井英樹、吉田晋一郎、糸 山知 宏、前田英史
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      クインテッセンス出版株式会社
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-01-30  

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