高機能化カーボンナノホーンを応用した新たなGBR法の開発

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11579
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小松原 浩実 北海道大学, 大学病院, 助教 (50221247)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 敦郎 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20210627) ; 山本 悟 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (10344524)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: カーボンナノホーン / GBR法 / 骨誘導因子 / 線維芽細胞成長因子 / インプラント周囲炎

Outline of Annual Research Achievements

人工歯根を用いた欠損補綴（デンタルインプラント）は歯科の一分野としてその位置を確立している。しかし、デンタルインプラント治療後数年を経過した後に、インプラント周囲炎を引き起こし、それに伴うインプラント周囲骨の吸収により人工歯根の除去を余儀なくされる症例も少なくない。インプラント周囲炎に対する治療法の一つとしてguided bone regeneration（GBR法）による骨再生が挙げられるが、すべての症例で十分な成果が得られるとは限らない。本研究では、GBR法に骨誘導因子(rhBMP）や線維芽細胞成長因子（rhFGF-2）を担持した高機能化カーボンナノホーン(CNHs)を応用を目指している。
これまで、CNHｓ分散液にhBMPとFGF-2を加えた後、吸引濾過によりPTFE膜に固着させ、骨誘導能を有するGBR膜を作製してきた。本年度は、その際にCNHsに担持させるrhBMPとrhFGF-2の重量比を変化させたGBR膜を作製し、それらのGBR膜上での間葉系細胞の培養実験を行うことにより各々の骨誘導能を評価することにより費用対効果も含め、より高機能なGBR膜の開発を目指したが、最も有効な重量比を見出すには至らなかった。
来年度は、同様の細胞培養実験を継続するとともに、ラット頭頂骨の骨欠損部に対するGBR膜の応用実験を行うことによりCNHsに担持させるrhBMPとrhFGF-2の最も有効な重量比を見出し、インプラント周囲炎に伴う骨欠損部位への応用につなげる。それによりインプラント周囲炎で失われた骨組織のより確実な再生術が確立できる。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

以下の3点により研究が遅延した。
①研究代表者の診療・教育業務が多忙を極め、研究遂行の時間が十分に確保できなかった。
②犬を用いた動物実験からラットを用いた動物実験への変更および細胞培養を用いた基礎実験の追加により、それらの実験準備に時間を要した。
③北海道胆振東部地震の際の停電により、冷凍保管中の成長因子の活性が失われてしまった。

Strategy for Future Research Activity

CNHsに担持させるrhBMPとrhFGF-2の重量比を変化させたGBR膜を作製し、それらのGBR膜上での細胞培養実験を行うこと、さらにラット頭頂骨を用いた実験を行うことによりCNHsに担持させるrhBMPとrhFGF-2の最も有効な重量比を見出し、費用対効果も含め、より高機能なGBR膜の開発を目指す。
そして、開発した高機能なGBR膜インプラント周囲炎に伴う骨欠損部位への応用につなげることによりインプラント周囲炎で失われた骨組織のより確実な再生術が確立する。

Causes of Carryover

以下の3点により研究が遅延したため、事業期間の延長を余儀なくされた。
①研究代表者の診療・教育業務が多忙を極め、研究遂行の時間が十分に確保できなかった。②犬を用いた動物実験からラットを用いた動物実験への変更および細胞培養を用いた基礎実験の追加により、それらの実験準備に時間を要した。③北海道胆振東部地震の際の停電により、冷凍保管中の成長因子の活性が失われてしまった。
本年度から次年度に持ち越した動物実験をも遂行することで、その経費として使用していく。