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2021 Fiscal Year Annual Research Report

頭蓋顎顔面領域における骨補填用途の3Dバイオプリンティングスキャフォールドの開発

Research Project

Project/Area Number 20K18790
Research InstitutionHealth Sciences University of Hokkaido

Principal Investigator

川村 尚彦  北海道医療大学, 歯学部, 助教 (30849336)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2022-03-31
Keywordsスキャフォールド / バイオインク / 3Dバイオプリンター / 3Dバイオプリンティング / マイクロX線CT / GelMA / 骨芽細胞 / MC3T3-E
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、間葉系幹細胞と骨形成誘導活性を持つBMP-2を組み合わせたバイオインクにより作製したスキャフォールドが、スキャフォールドとしての役割を果たす機械的特性を有しているか、細胞がスキャフォールド内で生存および増殖するポテンシャルを具備しているか、また、生体に応用するのに十分な親和性を有しているかを明らかにすることであった。
本年度は、スキャフォールド印刷して、実験動物内に留置するのに適した形状を模索した。3Dモデリングプログラムを用いて直径5.0mm、厚さ1.0mmのディスク状のSTLファイルを作製した。そのSTLデータファイルを印刷経路情報を含むG-codeファイルに変換し、3DバイオプリンターINKREDIBLEにて印刷を行った。ラットの大腿骨と頭蓋骨に歯科用ラウンドバーなどを用いて規格化した穴を開け、そこに事前に3Dバイオプリンターを用いて印刷しておいたスキャフォールドを埋入して縫合した。4週間の観察期間のちに摘出し、マイクロX線CTによる観察を行った(n=3)。スキャフォールドの為害性を確認するため、バーなどで穴を開けるがスキャフォールドを埋入しない群も用意し、これをコントロール群とした。
マイクロX線CTにて撮像したコントロール群と実験群との比較を行ったところ有意差は認められず、当初の懸念事項であった手技自体にも、為害性はないと判断した。
なお、時間的制約のため達成はできなかったが、今回用いたバイオインクは基質となるGelMA単独のものであり、今後はここに細胞や成長因子などを添加していく予定であった。

  • Research Products

    (3 results)

All 2021

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Characterization and Application of Bioactive Glass and Chitosan Nanoparticles for Tooth Enamel Remineralization2021

    • Author(s)
      Ishikawa Rina、Nagasaki Ryota、Kawamura Naohiko、Zuniga Heredia Enrique Ezra、Nezu Takashi、Ito Shuich、Aita Hideki、Iijima Masahiro
    • Journal Title

      Journal of Biomaterials and Tissue Engineering

      Volume: 11 Pages: 1236~1243

    • DOI

      10.1166/jbt.2021.2703

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Frictional Forces of Three Types of Lingual Appliance with Self-ligating Mechanisms2021

    • Author(s)
      Enrique E Zuniga-Heredia, Takeshi Muguruma, Naohiko Kawamura, Masahiro Iijima
    • Journal Title

      The journal of contemporary dental practice

      Volume: 22 Pages: 605~609

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] AZ31生体吸収性マグネシウム合金インプラントの生体適合性と骨-インプラント間界面強度2021

    • Author(s)
      川村 尚彦、土田 大、中尾 友也、飯嶋 雅弘
    • Organizer
      第80回日本矯正歯科学会学術大会/第5回国際会議

URL: 

Published: 2022-12-28  

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