Development of periodontal tissue regenerative implants by bio-3D printing technology

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03874
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 57050:Prosthodontics-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Yamada Masahiro 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (90549982)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江草 宏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078) ; 中山 功一 佐賀大学, 医学部, 教授 (50420609)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 歯根膜 / インプラント / 生体模倣 / バイオ3Dプリンティング / 細胞工学 / メカニカルストレス

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to establish a tissue engineering technology that combines the bio-3D printing technology and the biomimetic titanium nanosurface modification technology to three-dimensionally induce periodontal tissue around implants. The culturing methods, 3D printing conditions, and methodology of implantation surgery were optimized as the necessary methodology for the purpose. In addition, the suppression of inflammatory reactions on biomimetic titanium nanosurfaces was obtained.

Free Research Field

歯科補綴学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の学術的意義は，「生体模倣性チタン材料とバイオ3Dプリンターを応用して，生体外で歯周組織の形成を誘導する」という斬新なアプローチで困難な生体医工学的な挑戦を克服することにある。生体模倣チタンナノ表面の製作方法は確立していること，Kensanメソッドはすでに有用性の高い組織工学技術として臨床応用されており，また，歯根膜細胞は比較的採取しやすく他家移植も可能なため，本研究成果の社会的意義は，歯科再生医療における組織工学技術的および法規制的課題の多くを解決し，歯科補綴治療を革命的に進化させるとともに，再生医学，ナノ工学を含む生体材料学，細胞生物学，組織工学の学問的発展にも貢献し得る。