2017 Fiscal Year Annual Research Report

Fundamental researches of bone formation acceleration and functional stability about dental implant by surface modification

Research Project

Project/Area Number	16K20632
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	井田裕人東北大学, 大学病院, 医員 (20746979)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords	インプラント表面処理方法 / 生体親和性 / 表面構造の変化 / 生体力学的評価 / 新生骨形成量
Outline of Annual Research Achievements	純チタン、酸エッチング純チタン、Ca修飾純チタン、酸エッチングCa修飾純チタンの4種の金属小片の疑似体液浸漬28日後の金属片からの溶出成分の挙動を、ICP-MSにて観察した。また、浸漬後pH変化の計測を行なった。上記4種の金属組成インプラントの表面粗さ(Ra)の測定、試料表面を構成する元素の組成、化学結合状態の分析を行なった。その後、ラット下肢脛骨にインプラントを埋入し、埋入前後での表面構造の変化をSEMにて評価した。埋入はトルクゲージを用いて行い、埋入トルク値および、埋入7日後、埋入28日後の撤去トルク値の測定、埋入後安定性を評価するため、ぺリオテストを用いて動揺度の測定を行った。またインプラント埋入7日、14日、21日、28日後に動物用CTを用いて、インプラント周囲の全骨密度の経時的な変化の推移を定量的に評価した。さらに、インプラント埋入7、28日後に非脱灰組織切片を作製し、インプラント表面のそれぞれの部位から240μm範囲内の骨を計測対象としインプラント周囲と骨との接触率であるBICと測定範囲内中に存在する骨の面積率 BAの計測、新生骨形成率（MAR）の測定を行った。撤去したインプラントに対してはアリザリンレッド溶液を添加し、インプラント表面の石灰化物の観察を行った。その後、超純水中で超音波をかけることにより成分を溶出させ、CaおよびPの含有量を測定した。さらに、インプラント撤去後に埋入窩部組織を採取し、リアルタイムPCRにより骨芽細胞および破骨細胞関連因子の発現量を比較、検討した。インプラント埋入前および、埋入28日後のラットについて、ICP-MSにより臓器中の残留イオン量の測定、比較を行うことによりインプラントの生体への安全性を評価した。これらの実験結果から、我々が開発した新規の純チタン表面処理法は有用であることが示唆された。