チタン合金へのカーボンナノホーン表面修飾による骨形成の促進

• Project/Area Number: 21K17017
• 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: Health Sciences University of Hokkaido
• Principal Investigator: 高田 紗理 北海道医療大学, 歯学部, 助教 (30835781)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: カーボンナノ物質 / カーボンナノホーン / 骨形成 / チタン合金 / 表面修飾 / インプラント / 泳動電着 / チタン

Outline of Research at the Start

歯科インプラント材料の表面処理のひとつである陽極酸化処理により、機械研磨処理に比較し骨形成を促進することが報告されている。申請者らは、これまでにナノサイズのカーボン新素材であるカーボンナノホーン(CNHs)の生体適合性や骨芽細胞様細胞の増殖を促進することを明らかにし、インプラント材料への応用を進めてきた。本研究では、CNHsにより表面修飾を行った陽極酸化チタンの特徴的な骨形成メカニズムを解析するとともに、チタン合金へのCNHsの表面修飾の可能性を検討し、CNHs修飾陽極酸化チタンを用いた短期間でのオッセオインテグレーション獲得を可能とする新しいインプラント材料の開発を目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

カーボンナノホーン(CNHs)は高い生体適合性を示し、骨芽細胞様細胞の増殖を促進することが明らかにされている。その特性を生かし、申請者らはCNHsのインプラント材料への応用を進めてきた。本研究においては、インプラント治療における早期のオッセオインテグレーション獲得による安定的な即時荷重の実現を目指し、新たな表面修飾チタンを開発することを目的として、以下の3点を行う。
1）純チタンおよびチタン合金を用いたCNHs表面修飾試料の作製
2）CNHsの骨芽細胞および幹細胞へのタンパク・遺伝子レベルでの影響評価
3）各試料間のデータの比較検討

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

所属機関が変更となったのち、環境の再構築を行っていたため予定通りの研究推進が困難となっていた。

Strategy for Future Research Activity

予定は遅れているが、計画を変えることなく推進する予定である。