リン酸カルシウム遺伝子導入剤による機能性抗菌コーティングのインプラント周囲炎応用

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K10007
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 天雲 太一 東北大学, 大学病院, 講師 (80451425)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石山 希里香 東北大学, 歯学研究科, 助教 (20712904) ; 中村 圭祐 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (30431589) ; 白土 翠 東北大学, 歯学研究科, 助教 (60708501)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: リン酸カルシウムナノ粒子 / インプラント周囲炎 / 殺菌 / 骨付着 / 遺伝子導入

Outline of Annual Research Achievements

インプラント治療は表面性状の発展に伴い治療の成功率が飛躍的に向上することで、世界的に普及する治療方法となった半面、インプラント周囲炎の報告も増加している。しかし、インプラント周囲炎に対する有効な治療方法はまだないことが問題となっている。インプラント治療では、細菌などで汚染した表面の殺菌療法だけでは不十分で、その後に骨の再付着を誘導するようなシステムの確立が重要となる。そこで、本研究ではラジカル殺菌処置後に抗菌性リン酸カルシウム遺伝子導入ナノ粒子によるコーティング層を構築することで、再感染予防と再オステオインテグレーションの獲得をする新しいインプラント周囲組織再生療法を確立することを目的としている。令和2年度では、チタン表面への抗菌性リン酸カルシウムナノ粒子コーティング層の物性や表面性状などを検証した。即ち、ブルーライド照射時間や照射強度、適用するリン酸カルシウムナノ粒子量が、リン酸カルシウムナノ粒子のチタン表面への付着量にどのような影響を及ぼすかを検証した。その結果、照射強度や照射時間は一定量を超えると、リン酸カルシウムの粒子の付着量に変化がなくなることが明らかとなった。また、適用量が一定量を超えると、過剰なリン酸カルシウムナノ粒子はすぐにチタン表面からはがれたことから、今回の適用方法では、リン酸カルシウムナノ粒子同士は強固に付着しないことを確認した。一方、適用するリン酸カルシウムナノ粒子の量を増加することで、殺菌作用が増加するが、殺菌効果は一律ではなく菌種によって異なることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた「抗菌性リン酸カルシウムナノ粒子コーティング層の物性、表面性状の評価、殺菌効果の検証」を予定通り行うことができた。

Strategy for Future Research Activity

令和3年では、令和2年度の結果を基に、まず、ラジカル殺菌処理後、リン酸カルシウムコーティングを付与したチタンスクリューを実験動物の大腿骨に移植し、骨付着強度を検証する。得られた結果を基に、インプラント周囲炎に対する治療効果を検証する。

Causes of Carryover

学会参加するための旅費がなくなったことと、消耗品の期間限定の割引により、使用計画に変更はなかったが、残高が生じた。