2017 Fiscal Year Annual Research Report
adaptive bone remodeling on micro-structurally optimized titanium implant
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15K11222
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
柴田 陽 昭和大学, 歯学部, 講師 (30327936)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 大 昭和大学, 歯学部, 講師 (00585797)
宮崎 隆 昭和大学, 歯学部, 教授 (40175617)
谷本 安浩 日本大学, 松戸歯学部, 准教授 (40312045)
美島 健二 昭和大学, 歯学部, 教授 (50275343)
山田 篤 昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | チタン / インプラント / ナノインデンテーション / バイオメカニクス / 陽極酸化 / 細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電解溶液中で放電陽極酸化したチタン表面のマイクロ‐ナノ微細構造分析，および化学分析を行った．X線光電子分光分析・X線回折分析から，リン酸2水素ナトリウム溶液中で処理したチタン表面は，水酸化ラジカルを長期間発生させることが判明した．本処理を行ったチタン酸化膜は非晶質部分の多いアナターゼ型となる．正孔ー電子対の上昇から体液中の水分と反応し，ラジカルを発生させる．その分解産物の一つである親水性官能基の効果によって細胞接着性や骨分化能が著しく向上する．インプラントでは表面に再生される石灰化組織の力学的特性が重要である．しかし，これまでIn vitroで再生れた石灰化組織と天然硬組織の力学的特性を評価するのは困難であった．この点，本研究では最新のナノインデンテーション法を改良し，チタン表面に析出した石灰化組織の力学的特性と天然硬組織を材料レベルで比較することが可能になった．In vitroで放電陽極酸化処理チタン表面に形成される骨様石灰化物は，その力学的特性が向上しており，天然骨の弾性係数と近似していた．これは放電陽極酸化処理チタン表面から発生するラジカルによって，細胞外マトリクスのリジン残基が切断され，石灰化組織の架橋構造を促進するためと考えらえれる．インプラント母材である金属チタンは顎骨と比べて弾性係数が非常に高く，力学的なミスマッチは長期的予後に対する大きな懸念である．表面石灰化組織の力学的特性を向上させる本処理は歯科用インプラントへ応用できる．
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[Journal Article] Nanoindentation time-dependent deformation/recovery suggestive of methylglyoxal induced glycation in calcified nodules2017
Author(s)
Rodriguez R., Yoshimura K., Shibata Y., Miyamoto Y., Tanaka R., Uyama R., Sasa K., Suzuki D., Miyazaki T., Kamijo R.
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Journal Title
Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine
Volume: 13
Pages: 2545-2553
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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