2017 Fiscal Year Research-status Report
生体活性ガラスによる象牙質補填材及び象牙質－歯髄複合体再生用スキャホールドの開発
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16K11559
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| Research Institution | Kyushu Dental College |
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Principal Investigator |
諸冨 孝彦 九州歯科大学, 歯学部, 准教授 (10347677)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 生体活性ガラス / 直接覆髄 / 組織親和性 / 修復象牙質 / 歯周組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度に引き続き、我々の開発した生体活性ガラスを配合したセメント（NSY-222）を用いて、生体活性ガラスおよび生体活性ガラス配合セメントの歯および歯周組織に対する生体親和性・適合性を確認すると共に、歯髄再生用スキャホールド材としての応用を図るため、上述のセメントに改良を加えた新規生体活性ガラス配合セメント（NSY-222-S）を開発し、生体活性ガラスおよび新規セメントの歯髄への親和性についても検討した。さらに、断髄後の歯髄再生を行う上で重要となる炎症の制御・調整のため、最適な抗炎症剤の選択に関わる基礎研究も合わせて実施した。
１）in vitro研究：NSY-222およびNSY-222-Sは水中に浸漬するとpH10で安定し、疑似体液中では表面にハイドロキシアパタイト様結晶の結晶を析出することが確認された。ラット切歯由来歯髄細胞株KN-3に対しては、細胞増殖を阻害せず細胞死を誘導することもなかったことから、細胞毒性は確認されなかった。また、陰性比較群と比べアルカリフォスファターゼ活性および石灰化結節の形成を誘導したことから、石灰化誘導能を保持することが確認された。特に、NSY-222における石灰化誘導能が高かった。
２）in vivo研究：動物実験において、NSY-222は歯周組織に対する組織適合性を有していることが確認された。さらに、直接覆髄に用いた際、NSY-222およびNSY-222-Sは歯髄組織への生体親和性を示し、修復象牙質の形成を促進した。特にNSY-222は顕著な石灰化組織誘導能を有していることが確認された。
３）抗炎症剤に関する研究：非ステロイド系抗炎症薬セレコキシブは、シクロオキシゲナーゼ阻害による解熱・鎮痛・抗炎症作用に加え、BMPシグナル阻害を介して骨芽細胞分化抑制機能を有することが明らかになり、セレコキシブによる副作用の軽減等に有用な知見が示唆された。
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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
本年度は生体活性ガラスの生体親和性について、特に歯髄に対する生体親和性・適合性について詳細な検討を行うことができた。そして、生体活性ガラス配合セメントは直接覆髄に用いても、既存の薬剤・材料を越える良好な性質を有していることが確認された。これにより、生体活性ガラスは象牙質・歯髄複合体再生のためのスキャホールド材としての可能性にとどまらず、覆髄材としても有用であることが示唆された。さらに、生体活性ガラスおよび生体活性ガラス配合セメントは抜髄後に歯髄内へ用いても、根尖周囲歯周組織に対して生体親和性を有する上、根尖部歯周組織に機械的な障害を与えた場合においても歯周組織の創傷治癒過程を阻害することがないことが示された。
さらに、本年度は当初の研究計画として予定してはいなかったが断髄後の象牙質・歯髄複合体再生に不可欠な、炎症のコントロールおよび抗炎症剤についての重要な知見を得ることができた。以上より、研究は当初の想定とは一部異なるものの進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究において要となる、ストロンチウム置換型生体活性ガラスの開発に主眼を置く。これまで用いてきた生体活性ガラスの構成成分である酸化カルシウムを様々な割合で酸化ストロンチウムと置換したストロンチウム置換型生体活性ガラスおよびストロンチウム置換型生体活性ガラス配合セメントを開発し、スキャホールド材として最も有用な配合割合について確認を行い、歯髄との適合性や石灰化誘導能についてin vivoおよびin vitroの両面から詳細に検討を行う。さらに、粒形のスキャホールド材とする場合の最適な粒子径についても検討する。さらに、細胞の生着および増殖に有利となる多孔性構造体が構築可能か検討を加える。
本研究の遂行過程で開発された生体活性ガラス配合セメントにおいては、直接覆髄材として使用可能であるかさらに詳細に検討する。覆髄材に必要な封鎖性についてin vitro研究を主体として漏洩試験や、規格化されたin vivoにおける生体親和性試験としての皮下埋入実験などをすすめ、臨床応用を強く意識した研究を遂行する。
以上により、前年度までの研究成果と合わせ、生活歯を維持するための直接覆髄ー断髄ー象牙質・歯髄複合体再生再生療法という一連の処置を実現させるための知見を得ることが可能となる。
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| Causes of Carryover |
消耗品を発注していたものの在庫切れが発生し、使用期限後に購入をキャンセルすることとなった。
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