2023 Fiscal Year Research-status Report
A contribution to the aging society by developing next generation implants using additive manufacturing
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19K10235
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| Research Institution | The Nippon Dental University |
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Principal Investigator |
小池 麻里 日本歯科大学, 生命歯学部, 准教授 (00234667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
堀江 哲郎 日本歯科大学, 生命歯学部, 講師 (10508675)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | Additive Manufacturing / 歯科用インプラント / チタン合金 / 生体親和性 / 機械的特性 / 細胞毒性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
デジタル技術活用でカスタムメイドできるAdditive Manufacturing (AM)により個々の生体に適した表面性と強度を備えたインプラントの製作とその臨床応用を目指した研究計画である．前年度までに，オッセオインテグレーションしやすい2種類の表面形状を設計し，グローバル技術革新センター所有のレーザビーム粉末積層造形装置にてTi-6Al-4V ELI合金を用いた格子構造を備えた試料片製作を依頼した．ISO 6892に従い機械的特性を評価し，格子構造を備えた試験片の特性は，対照群とした格子構造のない試料片の特性と比較した結果，どちらも引張強度と伸びについてはインプラント体に使用するには十分な特性を有することを確認した．また，S. mutansとC. albicansが存在する口腔内環境を模倣した条件下での細菌付着試験とISO 10993-5 (2009)に準じたBalb/c 3T3マウス維芽細胞活性をMTTアッセイを用いて測定した結果を指標とする細胞毒性試験を実行し，インプラント体に求められる生体親和性の評価については，細菌付着試験では，表面性状による影響は認められず，細胞毒性試験においては，格子状表面にすることで，細胞との接触面積が減少したため細胞活性を維持できたことを確認できた．これらの結果を踏まえると，格子状表面形状を付与することは，細胞親和性を向上させられるのではないかとの期待が高まった．
金属粉末積層造形法によるカスタムメイドのインプラント体製作にかかるコストの大幅な削減と納品の短期化ができることは，さらに生体材料として最適なサイズと形状を備えたインプラント体を提供することができ，その寿命の延長に確実に繋がると自負している．また，この技術の確立は，医療費の削減と患者が治療機関へ通院する期間と時間の短縮の実現も可能となる．
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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
新型コロナ感染拡大終息後に，この研究課題を少しずつではあるが研究計画を遂行できてきた．全てのデータが揃った状況であることから，今後は，データを基に分析を行うのみとなっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナ感染拡大に伴う研究計画実施の遅れはあったが，研究課題を少しずつではあるが研究計画を遂行してきた．今後は，今までに得られた格子構造を備えた試験片の機械的特性，細菌付着性および細胞毒性についてのデータを分析し，総合的に評価することで，インプラント体の口腔内での生体親和性を判断し，in vivo試験へと繋げる予定にしている．
また，得られた結果は，国際学会での発表，論文による公表をする予定である．
新型コロナ感染については十分配慮しながら実施する．
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染拡大により，試料製作を依頼していたグローバル革新センターの所属の変更などに伴い，技術者との連絡方法の確立に時間を要し，最終的な詳細な調整が難しかった．また，試料測定に係る技術者ともリモートによる連絡であったため，細かな最終調整が難航し，遂行が滞ってしまったため，次年度使用額が生じた．
現在は，新型コロナ感染に十分配慮しながら研究計画を進めることが可能な環境になってきたことから，次年度に使用を予定している．
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