Development of smart-bioactive materials beneficial for a paradigm shift in dental treatment

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03871
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57040:Regenerative dentistry and dental engineering-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Imazato Satoshi 大阪大学, 大学院歯学研究科, 教授 (80243244)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北川 晴朗 大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (50736246) ; 佐々木 淳一 大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (50530490) ; 岩崎 泰彦 関西大学, 化学生命工学部, 教授 (90280990) ; 壷井 莉理子 大阪大学, 大学院歯学研究科, 特任助教(常勤) (20827430)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 歯学 / 歯科材料学 / 生体材料学 / スマート・マテリアル / ガラス

Outline of Final Research Achievements

Aiming at development of smart-bioactive materials that exhibit the functions in response to environmental changes or according to the stage of tissue healing, we fabricated novel bioactive glasses and evaluated their physico-chemical properties and effects on bacteria and cells. Based on the material design to achieve controlled release under different pH, combination of zinc- and gallium-releasing glasses exhibit the antibacterial activities against bacteria related with dental caries or periodontal disease in response to pH. It was also shown that the combination of lithium- and strontium-releasing glasses demonstrated the effects to suppress inflammation and promote regeneration sequentially by their different biodegradability.

Free Research Field

口腔再生医学および歯科医用工学関連

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究代表者は、古くから、歯科用修復材料へのバイオアクティブ機能の付与という概念を発信してきた。その成果もあり、近年、国内外でバイオアクティブな歯科材料に関する研究が数多く行われるようになってきた。しかし、それらの研究の多くは、細菌や細胞に対する特定の作用を持続的に発揮させることを狙ったものである。本研究により、口腔環境や病態の変化に応答してバイオアクティブな機能を発揮する技術を確立できたことで、適切な時期に適切な活性成分を作用させるさまざまな歯科材料の開発が可能となると期待される。