ラマン分光法によるインプラント埋入周囲組織の骨質解析

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K09966
• Research Institution: Osaka Dental University
• Principal Investigator: 岡崎 定司 大阪歯科大学, 歯学部, 名誉教授 (80169094)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 靖之 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 総括研究員 (00416330) ; PEZZOTTI G. 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962) ; 小正 聡 大阪歯科大学, 歯学部, 講師 (70632066)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: Raman分光法 / インプラント / 窒素プラズマ

Outline of Annual Research Achievements

インプラント治療は使用される材料および臨床術式の進歩から適応症は拡大し，これまで厳しいとされた症例においても適応される．重度歯周病患者にインプラント治療を適応する場合には，インプラント周囲炎の発症に留意しながら，適切なリスクマネジメントを行わなければならない．我々は上記の問題を解決するためそこで，本研究は窒素ガスを大気圧プラズマ装置に添加することで，ラット骨髄細胞の挙動にどのような影響を与えるのか検討することを目的とした．SEMおよびSPMの観察では，表面構造の変化および表面粗さの著明な差を群間に認めなかった.一方で，XPSの解析においてPlasma群とN2-Plasma群ではCのピークの減少と水酸化物の形成を認められた.また，N2-Plasmaでは，窒化物の形成量が増加するとともに，表面濡れ性の評価においても最も低い接触角を示した.骨髄間葉細胞の初期接着および増殖能の評価では，N2-Plasma群において最も高い値を示した.細胞初期接着SEM画像の観察では，Plasma群とN2-Plasma群の細胞は材料表面に密着しているとともに突起で連絡していることも認められた.また，硬組織分化誘導能およびアパタイトの形成量はN2-Plasma群において最も高い値を示した. ROSに関する評価では，Plasma群とN2-Plasma群ではROSレベルが低下することが示唆された．さらにin vivo実験の結果では，N2-Plasma群での新生骨形成量が最も多かった．
以上より，窒素ガスを大気圧プラズマ装置に添加することで，純チタン金属表面における細胞の生育環境を良好にし，硬組織分化誘導能の向上に寄与することが明らかとなった．