Effect of sub-micron roughened Ti surface for cellular function

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12798
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90120:Biomaterials-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: Satoshi Migita 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (00512302)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: バイオマテリアル / 生体機能材料 / 生体適合材料 / ナノバイオ材料 / 細胞・組織工学材料 / 細胞バイオメカニクス

Outline of Final Research Achievements

IIn this study, we investigated the effects of sub-micron roughened surfaces on metallic biomaterials at the cellular level. We found that a sub-micron roughened titanium surface downregulated integrin a5 expression and reduced nuclear accumulation of YAP. These biological processes could potentially inhibit cell proliferation and differentiation. Conversely, sub-micron roughened Cobalt-Chromium-Molybdenum (CCM) ally provided a scaffolding function for cell attachment. Therefore, the impact of surface roughness appears to differ between titanium and other metals.

Free Research Field

生物工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、粗造化したチタンが細胞の増殖と分化を抑制するメカニズムの一部を明らかにし、一方で粗造化したCCM合金が細胞の接着を支える機能を提供することを明らかにした。これらの結果は、材料選択により粗造化の影響が変化することを示している。また、医療用インプラントや生体材料の表面設計において、細胞との相互作用をより詳細に考慮しなければならないことを示している。これらの知見は、インプラントが患者の体内で長期間にわたって安定した機能を発揮し、高い生体適合性を維持することを可能にするために重要である。本研究で得られた成果は、生体材料の理解を深め、より効果的な治療法の開発に資するものである。