2018 Fiscal Year Annual Research Report
Control and biological functionalization of biological aging of titanium surface by electrolytic reducing ionic water
| Project/Area Number |
15K11227
|
|---|
| Research Institution | The Nippon Dental University |
|---|
Principal Investigator |
松野 智宣 日本歯科大学, 生命歯学部, 准教授 (80199827)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅野 一成 日本歯科大学, 生命歯学部, 助教 (10632531)
橋本 典也 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (20228430)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | チタン / バイオロジカルエイジング / 電解還元性イオン水 / 親水性 / タンパク吸着 / 細胞接着 / 動物実験 / 骨インプラント接触率 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
デンタルインプラントのフィクスチャー表面の酸化チタン層は、バイオロジカルエイジングによって経時的にタンパク吸着率や細胞接着率が低下し、オッセオインテグレーションの妨げとなる。これは骨代謝回転が低下した高齢者のインプラントの成功率に影響を及ぼす。そこで、本研究ではOH－イオンを多量に含む特殊な電解還元性イオン水(S-100)による安全かつ簡便な方法でバイオロジカルエイジングを制御する新規表面処理安をin vitroとin vivoで評価した。
研究方法は鏡面研磨したTi-6Al-4V ディスクを表面洗浄し、クリーンベンチ内に1、4週間静置してエイジングさせた。それらのディスクをS-100に3分間浸漬した群(以下S-100群)、 超純水に3分間浸漬した群(以下Control群)、さらに、紫外線灯を48時間照射したUV群に分け、表面分析、細胞実験、および動物実験を行った。
最終年度はウサギ大腿骨へ４週間の埋植し、micro CTおよび病理組織学的に新生骨の形成を評価し、さらに骨―インプラント接触率を測定した。
その結果、バイオロジカルエイジングした疎水性のチタン表面はS-100処理により炭素が除去され、酸化チタン層が顕在化して親水性表面に改質された。in vitro研究ではS-100処理によりアルブミンの吸着量が有意に増加し、細胞の接着性の向上した。また、in vivo研究ではControl群に比べ、S-100群のチタンディスク周囲には新生骨形成が顕著に認められ、骨―インプラント接触率は有意に高値を示した。
これらの結果より、インプラント埋入直前に本処理を行うことで簡便かつ安全にバイオロジカルエイジングしたチタン表面に生体活性を付与し、早期のオッセオインテグレーションを高めてインプラントの治療期間を短縮することが可能であると示唆された。
|
