| Project/Area Number |
23K09288
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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 | Tohoku University |
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Principal Investigator |
畠山 高徳 東北大学, 大学病院, 医員 (50876480)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 有紀江 東北大学, 大学病院, 医員 (70982354)
小川 徹 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (50372321)
佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 非常勤講師 (30178644)
天雲 太一 東北大学, 大学病院, 講師 (80451425)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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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 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | セルロースナノファイバー / 生体安全性 / 細胞毒性試験 / 生体材料 |
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| Outline of Research at the Start |
100％CNFの有する環境と生体に優しい特性を活かした「脱石油歯科材料」の開発・臨床応用を最終目標とし，本研究では以下の課題を検討する．
1. 100％CNFブロックの疎水化の検討：機械的物性強度が十分な親水性100％CNF表面に高分子有機酸を化学的に結合（エステル化）し疎水化する方法の検討
2. 100%CNF成形体の生物学的安全性の検証：JISやISO規格に準じたin vitro試験（細胞毒性、刺激性、遺伝毒性試験），in vivo試験（感作性、埋植、全身毒性試験、創傷被覆材の検討）．
3. 100％CNF疎水化ブロックおよび親水性シートの臨床応用へ向けた基礎物性評価と生体反応に関する検討
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，研究開発が著しい植物繊維を微細化したセルロースナノファイバー（以下CNF）は，環境負荷の少ない次世代のバイオマス素材で，作成法や加工によって高強度かつ軽量，良好な寸法熱安定性，化学処理で親水性や疎水性さらには抗菌性など多彩な特性を付与できる．医科歯科領域においても，多くのメリットを秘める脱石油材料のCNFの生体材料・医療材料への応用は期待が大きく，臨床応用に向けた基礎研究が進められてきた．当教室では，100％CNFバルク体のアクリル系レジンに代わる義歯床用材料への応用に注目し，床用レジンと同等以上の強度を付加できることや脱水法や解繊度の違いによる基礎的物性への影響等の基礎的検討を行ってきた．しかし，口腔内応用にあたっては，基本的に親水性素材であるCNFの疎水化が大きな課題として残っている．また，その多彩な性質や100%植物由来という安全性は，他の医療材料や生体材料へ応用してもその有用性は非常に高い．それらを実現化していくためには，ISOやJISなどの規格に準じた生体安全性の評価は必要不可欠となる．そこで本研究では，
①口腔内応用を見据えたCNFブロックの有機酸を用いた疎水化の検討，②生体材料への応用に不可欠な生物学的安全性の検証（in vtro試験，in vivo試験）③2つの形状の100％CNFバルク体（疎水化ブロックおよび親水性シート）の臨床応用に向けた基盤構築．以上の3つの検討を行うことを目的とする．
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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
今年度は、CNFそのものに対する安全性評価の検証として予定していたISO規格や薬生機審発0106第1号に準じて検討する項目を滞りなく実施し，現在3次元モデルを用いた刺激性試験やCNFのラット背面皮下組織への埋植試験を進行中である．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、現在進行中である刺激性試験や埋植試験のデータ取得を進め，これらの結果をもとに，生体安全性の高いCNFに対して疎水化検討およびCNFバルク体の臨床応用検討を行うこととする．
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