インプラント周囲の硬組織・歯周組織複合体への再生誘導

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K11185
• Research Institution: Osaka Dental University
• Principal Investigator: 楠本 哲次 大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (70186394)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田口 洋一郎 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (60434792) ; 小正 聡 大阪歯科大学, 歯学部, 助教 (70632066)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: ナノ構造

Outline of Annual Research Achievements

インプラント補綴には，埋入後の安定性が重要であり，そのためには早期のオッセオインテグレーションおよび周囲歯周組織の早期回復が重要である。我々は純チタン表面にナノシート構造を析出させ、骨分化誘導に有用であることを解明した。また，インプラント埋入周囲組織の歯周組織の再生方法としてエムドゲインの主要タンパク質の一つであるアメロジェニンがヒト歯根膜細胞の増殖・遊走能および硬組織分化誘導能の向上に寄与することを明らかにした。そこで，本研究では，純チタン金属表面に析出したナノシート構造にアメロジェニンをコーティングすることで，硬組織分化誘導能および歯周組織再生に有用である新規インプラント材料を作製し，臨床応用することを考えている。インプラント材料として主に使用されている2級純チタンを10Mの水酸化ナトリウム水溶液に加え，室温条件下で24時間攪拌させて反応を進行させる．このとき，大気圧下と共に反応を活性化させるために室温圧力下(0.1-15MPa)での合成を行う．所定時間後に超純水で洗浄を繰り返し，Na等の溶存イオンの除去を行う．洗浄の進行はろ液導電率によりモニターする．この後、真空乾燥することで試料を得る．その後，各種濃度のアメロジェニン水溶液に浸漬し，浸漬後の各種純チタン金属表面をSEM，SPM，XPS解析を行い，コーティングができていることをスコッチ試験にて判定する。
純チタン金属表面に濃アルカリ処理を行うことで表面上に形成されたナノシート構造に加熱処理を行うことで結晶化が行われることが明らかとなった。また、新規タンパク質であるアメロゲニンを表面上に成膜する方法としてスピンコート法を利用することとした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規タンパク質であるアメロゲニンを表面上に成膜する方法としてスピンコート法を利用することとした。新年度の科研費ではスピンコーターを購入予定である。

Strategy for Future Research Activity

新規タンパク質であるアメロゲニンを表面上に成膜する方法としてスピンコート法を利用することとした。新年度の科研費ではスピンコーターを購入予定である。
その後は分化に関する実験を行う予定である。

Causes of Carryover

純チタン金属板の発注が前年度末になり、次年度に支払いが繰り越しとなったため

Expenditure Plan for Carryover Budget

スピンコーターにてアメロゲニンをナノ構造析出純チタン表面上に成膜し、試料を大量生産する。その後は分化誘導の評価を行う予定である。

Research Products

• [Journal Article] Bioactivity of Titanium Surface Nanostructures Following Chemical Processing and Heat Treatment (2015)
  • Author(s): Komasa S, Su YM, Taguchi Y, Yamawaki I, Tsutsumi Y, Kusumoto T, Nishizaki H, Miyake T, Umeda M, Tanaka M, Okazaki J
  • Journal Title: Journal of Hard Tissue Biology Volume: 24(3) Pages: 257-266
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of a nanosheet surface structure of titanium on initial attachment of cells (2015)
  • Author(s): Komasa S, Taguchi Y, Nakazawa Y, Kusnoki T, Tashiro Y, Kusumoto T, Nishizaki H, Komasa Y, Okazaki J
  • Journal Title: 日本口腔リハビリテーション学会雑誌 Volume: 28(1) Pages: 1-10
  • Peer Reviewed
• [Presentation] チタン合金への濃アルカリ処理が硬組織形成誘導に与える影響について (2015)
  • Author(s): 小正 聡, 田口 洋一郎, 西崎 真理子, 楠本 哲次, 西崎 宏, 岡崎 定司
  • Organizer: 第29回日本口腔リハビリテーション学会学術大会
  • Place of Presentation: 徳島大学長井記念ホール（徳島県・徳島市）
  • Year and Date: 2015-11-15
• [Presentation] グルコース濃度の変化がTNS析出純チタン金属表面に及ぼす影響について (2015)
  • Author(s): 小正 聡, 田口 洋一郎, 蘇 英敏, 藤尾 美穂, 西崎 真理子, 内藤 大介, 楠本 哲次, 西崎 宏, 岡崎 定司
  • Organizer: 平成27年度日本補綴歯科学会関西支部総会ならびに学術大会
  • Place of Presentation: 兵庫医療大学（兵庫県・神戸市）
  • Year and Date: 2015-11-07
• [Presentation] 純チタン金属表面に析出されたナノ構造への加熱処理がラットの骨髄細胞の硬組織分化誘導に与える影響について (2015)
  • Author(s): 小正 聡, 田口 洋一郎, 楠本 哲次, 西崎 宏, 岡崎 定司
  • Organizer: 第45回日本口腔インプラント学会学術大会
  • Place of Presentation: ホテルグランヴィア岡山（岡山県・岡山市）
  • Year and Date: 2015-09-23
• [Presentation] 濃アルカリ処理により純チタン金属表面に析出させたナノ構造への加熱処理の影響 (2015)
  • Author(s): 藤尾 美穂, 小正 聡, 蘇 英敏, 関野 徹, 楠本 哲次, 西崎 宏, 田中 昌博, 岡崎 定司
  • Organizer: 公益社団法人日本補綴歯科学会第124回学術大会
  • Place of Presentation: 埼玉ソニックシティ（埼玉県・大宮市）
  • Year and Date: 2015-05-31
• [Presentation] Effect of TNS-modified structure of titanium alloys on cell differentiation (2015)
  • Author(s): Komasa S, Taguchi Y, Kusumoto T, Nishizaki H, Okazaki J
  • Organizer: 2015 Biennial Joint Congress of JPS-CAP-KPS
  • Place of Presentation: 小涌園（静岡県・箱根市）
  • Year and Date: 2015-04-12