高齢者における骨質の制御を期待する生体材料の創製とインプラントへの応用

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K09713
• Research Institution: Osaka Dental University
• Principal Investigator: 楠本 哲次 大阪歯科大学, 医療保健学部, 教授 (70186394)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小正 裕 大阪歯科大学, 医療保健学部, 教授 (10131385) ; 小正 聡 大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (70632066) ; 岡崎 定司 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (80169094)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: PEEK / ナノ構造

Outline of Annual Research Achievements

近年、超高齢社会の到来により、生涯歯科治療が重要視されている。無歯顎患者に対するインプラント治療も一つの選択肢であるが問題点も多い。骨質や全身疾患の観点から考えると純チタン金属の使用にはやや不安感が残る。ポリエーテルエーテルケトン（polyetheretherketone、PEEK）はそのX線透過性や人体骨と相似する弾性等の特性から整形外科および歯科用インプラントで使用されているものの、その相対的に低い生体適合性および特殊構造のない表面からオッセオインテグレーションの短期化が難しいと評価される。申請者は，これまで純チタン金属及びチタン合金へ濃アルカリ修飾を施すことで，各種金属表面にナノ構造を析出させ，親水性を付与し，ラットの骨髄間葉細胞の硬組織分化誘導能を向上させることを明らかにした。そこで，本研究ではチタンをコーティングしたPEEKへ濃アルカリ処理を施すことにより高齢者に対する生涯歯科治療を重要視した新規インプラント材料の創製を目指す。本研究では、チタンナノ構造を析出したPEEK材料をインプラント体として生体に埋入した場合、SD系ラットのインプラント周囲骨組織の評価を中心とする。SD 系ラットの大腿骨骨髄から間葉系幹細胞を単離し，チタンナノ構造を析出したPEEK材料上にこれを播種・培養し，細胞接着能，細胞増殖能，骨芽細胞への分化能について評価する。また，ラット大腿骨にチタンナノ構造を析出したPEEK材料を埋入し周囲骨組織の評価をMicroCT分析および免疫蛍光染色で行い，オッセオインテグレーションの評価を行う。2019年度はPEEK材料への純チタン金属のコーティングおよびナノ構造の形成に成功したので、試料を大量生産し、in vitro評価を行った。無処理の群と比較して、骨髄細胞の多くの接着および硬組織分化誘導能の向上が認められた。インプラント学会にて発表予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

in vitro評価まで終了した。来年度はin vivo評価の予定である。

Strategy for Future Research Activity

八十島プロシード社と協力し、in vivo用の試料の発注を開始している。今後はin vivo評価を行うとともに論文作成に取り組む。

Causes of Carryover

2019年度末にin vivo評価用の試料を発注したので年度明けの支払いとなったため

Research Products

• [Journal Article] Amelogenin promotes bone regeneration using human dental pulp cells on modified titanium nanostructures (2019)
  • Author(s): Komasa S, Takao S, Zhang H, Li M, Yan S, Zeng Y, Yang Y, XU HANG, Kashiwagi K, Kusumoto T, Yoshimine S, Nishizaki H, Komasa Y, Okazaki J, Kawazoe T
  • Journal Title: The Journal of Japan Association of Oral rehabiitation Volume: 32 Pages: 32-45
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 大気圧プラズマ処理が新規セラミック材料表面に与える影響 (2019)
  • Author(s): 高尾誠二, 小正 聡, 上り口晃成, 曽 昱豪, 楊 元元, 李 敏, Yan Sifan, 楠本哲次, 西崎 宏, 吉峰茂樹, 岡崎定司
  • Organizer: 令和元年度日本補綴歯科学会関西支部学術大会
• [Presentation] ナノ構造析出純チタン金属表面へのアメロジェニンコーティングが歯髄細胞に与える影響について (2019)
  • Author(s): 小正 聡, 高尾誠二, 田代悠一郎, 乾志帆子, 楠本哲次, 西崎 宏, 山本さつき, 吉峰茂樹, 岡崎定司
  • Organizer: 第33回日本口腔リハビリテーション学会学術大会
• [Presentation] 金属アレルギー患者への適応を目指す新規セラミックインプラント材料の創製 (2019)
  • Author(s): 小正 聡, 西崎真理子, 楠本哲次, 西崎 宏, 吉峰茂樹, 小正 裕, 岡崎定司
  • Organizer: 第49回日本口腔インプラント学会学術大会
• [Presentation] 濃アルカリ処理を施したナノジルコニアへの大気圧プラズマ処理が与える影響について (2019)
  • Author(s): 高尾誠二, 小正 聡, 上り口晃成, 曽 昱豪, 楊 元元, 松本卓巳, 楠本哲次, 吉峰茂樹, 西崎 宏, 小正 裕, 岡崎定司
  • Organizer: 公益社団法人日本補綴歯科学会第128回学術大会