マイクロプレシジョン・ハニカムスキャフォールドによる機能的歯周組織再生法

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21659451
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 石幡 浩志 Tohoku University, 病院, 助教 (40261523)
• Keywords: ハニカム / フィルム / 歯周病 / スキャフォールド / 細胞接着 / 生体親和性 / 歯根膜 / 細胞培養

Research Abstract

本研究は歯周病により失われた歯周組織の再生を目指して企図したものである。そのために細胞レベルのハニカム構造を有する生体親和性ポリマーを基材として,tissue engineeringによる培養細胞グラフトを構築する.これをバリアメンブレンと同様の方法で歯周組織中に設置することで,従来のGTR法より質・最においてより優れた歯根膜および歯槽骨再生を達成する.
本研究では,ティッシュエンジニアリングによる歯根膜由来細胞による細胞グラフトの生成に欠かせない担体(スキャフォールド)としてハニカムフィルムを用いることを提唱した.ハニカムフィルムは,疎水性高分子溶液を固体基板上に塗布し,加湿雰囲気下で製膜することにより,直径1～30μmにおける任意の直径で均一化した球状微小孔が密集整列した多孔質膜である.その微小孔内に細胞を落とし込み,細胞キャリアとすることにより,簡便な行程で培養細胞シートを調製できる,ハニカムフィルムでは、すべての微小孔が横穴で繋がる空間特性により,播種された細胞は、増殖の過程で上下左右いずれにも伸展するスペースが確保され,組織化の際には本来の生体に近い3次元的連携構造に発展することが見込まれる.
ポリカブロラクトン(PCL)製ハニカムフィルム上に、ヒト抜去歯より得られた歯根膜由来線維芽細胞を播種し培養したところ,付着した細胞は材料表面のトポグラフィーに応じて特有の増殖・組織化の様相を示した.すなわち,コントロール(ガラス、PCL平膜)では細胞は進展・増殖しながらも,細胞の形状はほぼ一様の紡錘形であり,増殖後における細胞同士の密集形態もまた一様であった.一方,ハニカムフィルム上における細胞形態はまちまちであり,折り重なるよう縦横に結合していた.このうち孔径5μmでは所々で小細胞塊(スフェロイド)が認められ,孔径10および15μmでは細胞群がネスト状に組織化した。

Research Products

• [Journal Article] Proliferation of Periodontal Ligament Cells on Biodegradable Honeycomb Film Scaffold with Unified Micropore Organization. (2010)
  • Author(s): Hiroshi ISHIHATA, Masaru TANAKA, Nagayoshi IWAMA, Masahiro ARA, Mitsuru SHIMONISHI, Masaru NAGAM INE, Noriaki MURAKAMI, Sousuke KANAYA, Eiji NEMOTO, Hidetoshi SHIMAUCHI, Masatsugu SHIMOMURA
  • Journal Title: Journal of Biomechanical Science and Engineering 5 Pages: 252-261
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rationale behind the design and comparative evaluation of an all-in-one self-etch model adhesive. (2009)
  • Author(s): Kanehira M, Finger WJ, Ishihata H, Hoffmann M, Manabe A, Shimauchi H, Komatsu M
  • Journal Title: Journal of Dentistry 37 Pages: 432-439
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of desensitizing agents on dentin permeability. (2009)
  • Author(s): Ishihata H, Kanehira M, Nagai T, Finger WJ, Shimauchi H, Komatsu M
  • Journal Title: American Journal of Dentistry 22 Pages: 143-146
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Effect of morphological surface motifs as intercellular flask in biocompatible honeycomb pored film on periodontal regeneration. (2010)
  • Author(s): 岩間張良, 石幡浩志, 下西充, 荒雅浩, 島内英俊, 下村政嗣
  • Organizer: Tenth International Symposium on Biomimetic Materials Processing(BMMP-10)
  • Place of Presentation: 名古屋市
  • Year and Date: 2010-01-29
• [Presentation] 生体親和性高分子ハニカムフィルムを利用したティッシュエンジニアリングによる歯周組織再生法の創生 (2010)
  • Author(s): 石幡浩志, 下村政嗣, 島内英俊
  • Organizer: 平成21年度第26回歯科医学を中心とした研究を推進する集い
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2010-01-09
• [Presentation] 培養歯根膜由来線維芽細胞を用いたハニカムフィルムの多孔質スキャフォールドとしての評価 (2009)
  • Author(s): 石幡浩志, 岩間張良, 下西充, 兼平正史, 小松正志, 島内英俊
  • Organizer: 2009年第52回秋季日本歯周病学会学術大会
  • Place of Presentation: 宮崎市
  • Year and Date: 2009-10-11
• [Presentation] 多孔質ハニカムフィルムの歯周組織再生療法への応用に関する研究 (2009)
  • Author(s): 岩間張良, 石幡浩志, 下西充, 村上宜央, 金谷聡介, 根本英二, 島内英俊, 田中賢, 荒雅浩, 下村政嗣, 長峰勝
  • Organizer: 2009年 第58回高分子討論会
  • Place of Presentation: 熊本市
  • Year and Date: 2009-09-16
• [Presentation] A newly developed honeycomb pored film as a 3D scaffold for periodontal regeneration. (2009)
  • Author(s): 島内英俊, 田中賢, 岩間張良, 石幡浩志, 荒雅浩, 村上宜央, 根本英二, 下村政嗣
  • Organizer: American Academy of Periodontology(AAP)2009 annual meeting
  • Place of Presentation: ボストン市,米国
  • Year and Date: 2009-09-14
• [Presentation] ハニカムパターン化スキャフォールド上における歯周組織由来線維芽細胞の3次元接着挙動 (2009)
  • Author(s): 岩間張良, 田中賢, 荒雅浩, 下村政嗣, 石幡浩志, 下西充, 村上宜央, 根本英二, 島内英俊, 長峰勝
  • Organizer: 2009年 第38回医用高分子シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2009-07-27
• [Presentation] Effect of pore size of honeycomb films on the morphology, adhesion and proliferation of human periodontal ligament cells. (2009)
  • Author(s): 岩間張良, 田中賢, 石幡浩志, 荒雅浩, 下西充, 長峰勝, 村上宜央, 金谷聡介, 根本英二, 島内英俊, 下村政嗣
  • Organizer: Annual meeting 2009 of The Tissue & Cell Engineering Society
  • Place of Presentation: グラスゴー,連合王国
  • Year and Date: 2009-07-08
• [Presentation] Proliferation of periodontal ligament cells on the unified topographic pattern of the honeycomb pored scaffold. (2009)
  • Author(s): 岩間張良, 田中賢, 石幡浩志, 荒雅浩, 下西充, 長峰勝, 村上宜央, 金谷聡介, 根本英二, 島内英俊, 下村政嗣
  • Organizer: JSPS Colloquim(日本学術振興会主催)
  • Place of Presentation: ストックホルム,スウェーデン王国
  • Year and Date: 2009-06-10
• [Presentation] 多孔質ハニカムフィルムの歯周組織再生療法への応用に関する研究 (2009)
  • Author(s): 岩間張良, 石幡浩志, 下西充, 村上宜央, 金谷聡介, 根本英二, 島内英俊, 田中賢, 荒雅浩, 下村政嗣
  • Organizer: 第58回高分子学会年次大会
  • Place of Presentation: (神戸市):新型インフルエンザ流行に伴い大会中止,抄録のみ
  • Year and Date: 2009-05-27