骨免疫調節機能を持つインプラント周囲炎予防デバイスの開発

Research Project

Project/Area Number	23K16101
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 57050:Prosthodontics-related
Research Institution	Osaka Dental University
Principal Investigator	西崎真理子大阪歯科大学, 歯学部, 助教 (20823529)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2024: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	ナノジルコニア / 骨免疫 / プラズマ / 大気圧プラズマ処理 / 骨免疫能
Outline of Research at the Start	近年，金属アレルギーや金属色がインプラント周囲組織を透過する審美的問題から，ジルコニアがインプラントアバットメントとして使用されているが，インプラント周囲の上皮組織は天然歯と異なり，上皮の防御反応が脆弱であることからインプラント周囲炎に罹患することが問題となっている．本申請研究では，上記の問題点を解決することを目指し，骨免疫調節機能を持つ親水性ナノジルコニアアバットメントの開発に挑戦する．ナノジルコニア材料表面に親水性を付与することで，免疫系細胞の働きを活性化させるとともに抗菌性を発揮することから，インプラント周囲炎予防のデバイス開発を目指すことができる．
Outline of Annual Research Achievements	近年、金属アレルギーの問題や金属色がインプラント周囲組織を透過する審美的問題から、ジルコニアがインプラントアバットメントとして使用されている。しかしながら、インプラント周囲の上皮組織は天然歯と異なり、上皮の防御反応が脆弱であることからインプラント周囲炎に罹患することが問題となっている。これまでインプラント埋入後のオッセオインテグレーション早期化のため、ジルコニアフィクスチャーの表面改質に関する多くの研究がなされてきたが、本講座ではナノジルコニア材料の親水化に成功し、特許を取得した。また、純チタン金属表面に親水性処理を施すことがマクロファージをはじめとする免疫細胞の活性を向上させ、細菌に対する貪食作用に有用であることを明らかとした。そこで本研究では親水性処理を施したナノジルコニア材料は、マクロファージの働きを活性化するのかどうか、またインプラント周囲炎の予防デバイスとして利用可能かどうかを検証することを目的とし、以下の実験を行った。実験試料として山本金属社製のナノジルコニアを使用し、サートンワークス社に加工を依頼し、円板を作成した。小型の大気圧プラズマ装置であるピエゾブラッシュを用いて、大気圧プラズマ処理したものを実験群、無処理のものを対照群とした。SEM、 SPM、XPSを用いて表面解析を行った。また、蒸留水に対する接触角を測定した。 SEMによる観察では実験群と対照群の比較において表面構造の変化は認めず、表面粗さの差はほとんど認めなかった。一方で、XPSによる観察では実験群ではCのピークの減少とOHのピークの増加がみられた。また接触角は実験群では対照群と比較し有意に低い値を示した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 材料表面に対する評価においてナノジルコニア表面にプラズマ処理を施すことで親水性が付与されることが明らかとなった。
Strategy for Future Research Activity	マウスマクロファージ細胞(RAW 264.7)を用い、細胞を各群材料上に播種・培養し、細胞の初期接着について評価を行う。各群材料表面上のRAW264.7細胞に対するM1型あるいはM2型の分極、炎症関連遺伝子を解析予定である。