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骨原性細胞を動員し迅速に接合する歯科矯正用骨膜下デバイスの基礎研究

Research Project

Project/Area Number 26893079
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Orthodontics/Pediatric dentistry
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

上園 将慶  東京医科歯科大学, 学内共同利用施設等, 助教 (80737346)

Project Period (FY) 2014-08-29 – 2016-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords歯科矯正学 / アンカレッジデバイス / バイオエンジニアリング / オッセオインテグレーション / 骨膜下デバイス / 口腔外科学 / 低侵襲 / インプラント
Outline of Annual Research Achievements

骨表面と迅速に接合するデバイスが実現すれば,骨に固定源を求めた有効性の高い歯科矯正治療をより安全に提供することができる.そこで申請者は,骨表面とデバイスの迅速な接合を得るために必要な,安全かつ確実な初期固定および骨原性細胞の動員を同時に満たす中空のピンを応用したデバイスを新たに考案した.平成26年度は純チタンで試作デバイスを作製し,ラットを用いた動物実験で生体内におけるデバイス形状の妥当性を評価した.
試作デバイスの作製には,外径2.4 mm,肉厚0.25 mmの純チタン製の管を使用した.ピン部の長さは2.0 mm,スリットは4つとし,外翼は穴あり1対,穴なし1対で計4つとした.ピンデバイスを設置する最適な下穴径は,厚さ1.0 mmのアクリル板にデバイスを設置する際の押込み力や設置後の初期固定力について触感覚で評価し,2.2~2.3 mmとした.
動物実験の対象は12週齢SD系雄ラットとし,脛骨膝関節部内側に深さ3 mmの下穴をあけピンデバイスを設置した.その際,穴のある外翼の対が脛骨の長軸方向になるようにした.設置から4週間後,脛骨とともに試料を回収し,マイクロCTによる観察および力学試験を行った (n=3).力学試験の対照として,既存の歯科矯正用アンカースクリューを用いて同様に力学試験を行った.
マイクロCTの再構築画像から,ピン内腔に新生骨の形成が確認された.新生骨は周囲の皮質骨と同程度の位置に限局して認められた.また,外翼の一部は新生骨で被覆されていた.力学試験で求められた最大強度の平均は,ピンデバイスでは48.7 N,アンカースクリューでは37.8 Nであった.
以上より,新たに考案したピンデバイスでは設置4週間で内腔および周囲の骨表面に新生骨が形成され,既存の歯科矯正用アンカースクリューと同程度の骨接合強度を有していることが示唆された.

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 骨表面へ迅速にチタンを接合させる新技術2014

    • Author(s)
      上園将慶、菊地正紀、高久田和夫、鈴木聖一、森山啓司
    • Journal Title

      TITANIUM JAPAN

      Volume: 62

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 微小押込み試験を用いた新生骨の機械的特性評価2015

    • Author(s)
      中田裕一朗,上園将慶,山田剛史,辻知章,高久田和夫
    • Organizer
      第27回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      新潟 朱鷺メッセ
    • Year and Date
      2015-01-09 – 2015-01-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] HAp/Col コーティングを用いた新規顎顔面用骨膜下デバイスの開発2014

    • Author(s)
      上園将慶,高久田和夫,菊池正紀,鈴木聖一,森山啓司
    • Organizer
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      東京 タワーホール船堀
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 有限要素法を用いた歯科矯正用骨膜下デバイスの応力解析2014

    • Author(s)
      上園将慶,高久田和夫,菊池正紀,鈴木聖一,森山啓司
    • Organizer
      第73回日本矯正歯科学会大会
    • Place of Presentation
      千葉 幕張メッセ
    • Year and Date
      2014-10-20 – 2014-10-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 医療用デバイス,歯科用,口腔外科用及び整形外科用デバイス構造,並びに骨への医療用デバイスの接合方法2015

    • Inventor(s)
      上園将慶,高久田和夫,森山啓司,鈴木聖一
    • Industrial Property Rights Holder
      東京医科歯科大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2015-02-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-09-09   Modified: 2019-07-29  

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