Development of peri-implantitis treatment technology that enables regeneration of the periodontal ligament only by applying ultrastructural micro/nano-patterns

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H04461
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90120:Biomaterials-related
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Akasaka Tsukasa 北海道大学, 歯学研究院, 准教授 (00360917)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 横山 敦郎 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20210627) ; 吉村 善隆 北海道大学, 歯学研究院, 准教授 (30230816) ; 牛島 夏未 北海道大学, 歯学研究院, 技術専門職員 (40374558) ; 宮治 裕史 北海道大学, 大学病院, 講師 (50372256) ; 星 淡子 前橋工科大学, 工学部, 准教授 (50399812) ; 加我 公行 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 講師 (50824083) ; 玉井 美保 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (20619704)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: マイクロ・ナノパターン / 骨芽細胞 / 破骨細胞 / 動物埋入試験 / 超立体階層化パターン / 歯根膜再生

Outline of Final Research Achievements

The effects of pillar, groove, and hole patterns on osteoclasts, osteoblasts, periodontal ligament fibroblasts, and blood cells were investigated as the effect on cell behaviors. As a result, the patterns with high and low effects were found. Several types of regulations of the resorption, calcification, and the orientation of cells and collagen fibers by patterns have been achieved. Animal studies have also shown that the activities of the patterns vary depending on the implantation places and that the tissue response is dependent on the pattern size and shape.

Free Research Field

歯科理工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義としては、まだ法則を強固にする必要はあるものの、微細構造と細胞挙動の関係の法則化が少しずつ達成されてきており、材料による細胞挙動制御・予測がより容易になった。社会的意義としては、よりデータが蓄積されれば、有効な微細構造のデザインをインプラントの部位ごとに処置することにより、その微細構造のデザイン種により歯根膜の再生、歯肉の強い接着、骨の早い結合など、患者にとってより好ましいインプラントの提供に繋がると考えられる。