持続的抗菌性を付与した高機能化ナノカーボンの精製ならびに骨形成への影響の検討
| Project/Area Number |
22K17125
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 57050:Prosthodontics-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
前田 由佳利 北海道大学, 大学病院, 医員 (40884622)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | カーボンナノホーン / ミノサイクリン / インプラント周囲炎 / 局所薬物送達療法 / 共培養 / 動物実験 |
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| Outline of Research at the Start |
歯科分野においてインプラント周囲炎は，インプラント体の早期脱落を引き起こすなど臨床における大きな問題となっている．そのためCNHsの徐放性を利用する．薬剤の長期徐放が可能となれば薬剤の流出を防ぐことで頻回の反復投与が不要となり，薬剤を低用量に抑えた治療が可能となると考える．
本研究ではさらに，CNHsが骨芽細胞の分化を促進することを応用する．消炎後，死滅細菌の貪食のため活性化されたマクロファージに機能化CNHsも貪食させることで，骨芽細胞の分化を促す．これにより新たなインプラント周囲炎へのアプローチとして，機能化CNHsによる持続的な抗菌性の保持及び骨形成の促進を図ることを目的とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
歯科分野においては，インプラント治療は予知性ならびに効果の高い治療であるが，インプラント周囲炎が，インプラント体の早期脱落を引き起こすなど臨床における大きな問題となっている．新たなインプラント周囲炎へのアプローチとして，局所薬物送達療法のため薬剤担持をさせたカーボンナノホーン（機能化CNHs）を作製し，その生体応答を検証する．本研究では機能化CNHsによる持続的な抗菌性の保持及び骨形成の促進を図ることを目的とし，下記について検索する．
１） 多種薬剤担持による機能化CNHsの生成
２） 機能化CNHsの免疫及び骨形成に係る影響について細胞と口腔内細菌のco-culture
３） ラットを用いたin vivoでの免疫応答
共培養を行う前準備としてマウス骨芽細胞様細胞（MC3T3-E1）及びマウスマクロファージ様細胞（J774A.1）の培養を行った。MC/CNHsとMC3T3-E1との培養では細胞毒性を惹起せず，ALP活性を有することは確認済みである．CNHsとJ774A.1の培養ではM1マクロファージが分泌する骨形成阻害因子であるTNFαとIL6が有意に低く，M2表現型のIL10については，CNHs存在下の方が有意に高かった．これによりCNHsがマクロファージの組織再生に関与するM2マクロファージへの分極を誘導する可能性を強く示唆している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和5年度開始時より妊娠による体調不良で、予定していた研究活動を行うことができなかった。産後、研究活動を再開できるようになったのが2024年1月からであったため、3か月間では当初予定していた計画を遂行することがほぼできなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度に行う予定であった計画を上半期で行う予定である。J774A.1についてMC/CNHs存在下における挙動観察のためERISAによるサイトカイン発現分析を行う。MC/CNHs存在下での評価の後に、MC3T3-E1及びJ774A.1の共培養を行う。共培養の評価についてはレーザー共焦点顕微鏡による観察及びアリザリンレッド染色を予定している。in vivoにおける免疫反応の評価は、インプラント周囲歯肉溝及びラット第一大臼歯歯肉溝にMC/CNHsを填入して、抗炎症効果についてHE染色及び免疫染色にて炎症性細胞の確認と、マクロファージの蛍光強度を比較することによって行う。下半期には細胞の共培養に加え、LPSによる免疫反応の惹起や、S.mutansにおける菌培養を同時に行う予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
