| Project/Area Number |
23K24532
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| Project/Area Number (Other) |
22H03274 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
松本 卓也 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40324793)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江草 宏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078)
ハラ エミリオ・サトシ 岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (40779443)
岡田 正弘 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (70416220)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
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| Keywords | 迅速組織再生 / 骨組織 / 人工細胞膜 / 超高速組織再生 |
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| Outline of Research at the Start |
早期の歯周組織健全化やデンタルインプラント治療期間における患者負担の軽減といった観点から、迅速な骨再生が求められている。本研究では実際の細胞膜断片を模倣した人工材料の合成および修飾により、迅速骨再生を実現する新規の材料開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに細胞を破砕して獲得した細胞膜断片を利用した48時間以内のin vitro三次元石灰化を達成している。これは骨化過程の中でも細胞分化や基質産生といった長時間を要する過程を省略した新しい迅速骨誘導アプローチであり、骨欠損部に添加するだけで急速な骨石灰化を誘導する画期的な材料となりうる。今年度は特に脂質成分に着目し、種々の脂質が石灰化誘導に関与する可能性について、in vitroでの検討を中心に行った。in vitro石灰化系の構築ならびにその石灰化過程のpHモニタリングを行った結果、レシチンやフォスファチジルコリンなど細胞膜成分である脂質の局在により、約3分後あたりから急激に石灰化が生じることが明らかとなった。また、この石灰化開始時間は存在させる脂質の種類により異なることが示された。この際、生成したリン酸カルシウムのFTIR解析の結果，レシチンやコレステロール存在下で合成したリン酸カルシウムは実際の骨アパタイトと類似したピークを示す一方で、その他の脂質では骨アパタイト以外のリン酸基ピークが認められた。
これら人工的に作製した石灰化物が骨としての適切な物性を示すためには細胞産生基質と石灰化との適切な複合関係が重要である。そこで、高濃度コラーゲンを基材としたゲル合成ならびにその石灰化制御を人工環境下で進めた。具体的にはマクロ流路モデル内でゲル化したコラーゲン中での石灰化誘導に成功した。現在、このコラーゲンゲル中への脂質添加による石灰化への影響について検討を進めている。これら研究結果について、1編の論文発表、ならびに現在、論文執筆を進めている。また、関連学会において招待講演を3件行った。
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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
脂質を基本原料とした石灰化評価モデルと石灰化複合化モデルという２つのモデルシステムを構築した。このモデルは今後のボトムアップ骨組織構築の基盤技術となりうるため、研究は大きく進捗した、といえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
マクロ流路モデルに装着したゲル内での石灰化誘導について、ゲル構成コラーゲン濃度の変更、またゲル内添加物の変更により、もっと早期に石灰化誘導が可能な条件を探る。また、ゲル微細構造の配向や架橋状態、編み目構造の変化を基に、ゲル物性、構造制御を試み、それによる石灰化時間の短縮化、また、作製された構造体の機械的特性制御の達成を進める。これらにより迅速な骨再生を目指す。
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