2021 Fiscal Year Research-status Report
Development of jaw bone regeneration therapy using Zinc sustained release titanium framework and carbonate apatite
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21K10132
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
福田 雅幸 秋田大学, 医学部附属病院, 准教授(病院教授) (20272049)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高野 裕史 秋田大学, 医学部附属病院, 講師 (30282172)
遊佐 和之 山形大学, 医学部, 助教 (80636960)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 顎骨再生 / 亜鉛 / チタン / 炭酸アパタイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の目的：骨の実質欠損を再生医療のみで修復するには限界があり、従来の骨格を再現するフレームワークが必要である。申請者らは、生体内微量元素を応用した次世代型フレームワークの新規開発を目指し、材料周囲に亜鉛イオンを徐放し、間葉系間質細胞を骨芽細胞に分化・増殖を促進させる亜鉛徐放型チタン系（Zn-Ti）フレームワークを作製した。本研究では、Zn-Tiフレームワークと骨代替材料（人工骨）の一つである炭酸アパタイトを用いた新しい顎骨再生療法の開発と臨床応用を目指す。
令和3年度の研究実施計画
1. Zn-Tiフレームワークの作製と評価
材料には、純度99.5％のチタンメッシュ（直径10mm、厚さ1mm）を使用する。また、未処理のチタン（Ti）をコントロールとして使用する。表面処理は、これまでの研究と同様にテトラヒドロキシ亜鉛酸錯体を含む水溶液を用いる。材料のチタンメッシュをこの錯体水溶液に24時間浸漬し、Zn-Tiフレームワークを作製する。試料の表面性状をレーザー顕微鏡、走査型電子顕微鏡（SEM）で観察し、表面ぬれ性を評価する。また、Zn-TiフレームワークをPBS中に浸漬し、徐放した亜鉛濃度を誘導結合プラズマ発光分光分析装置を用いて測定する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
山形大学との共同研究により、本試料の作製と評価には実績がある。
令和3年度の研究結果
1. Zn-Tiフレームワークの作製と評価
今回のZn-Tiフレームワークに関しても、24時間表面処理した試料の表面は、SEMでは非常に細かい凹凸が形成しており、また、亜鉛イオンの除放はPBSに浸漬後4時間で始まり、72時間で650nMに達することが判った。したがって、作製したZn-Tiフレームワークは亜鉛徐放型チタンとしての性質を有しており、令和4年度以降は、Zn-Tiフレームワークから徐放された亜鉛イオンが炭酸アパタイトに及ぼす影響について検討する。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度以降は、Zn-Tiフレームワークから徐放された亜鉛イオンが炭酸アパタイトに及ぼす影響について検討する。
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| Causes of Carryover |
山形大学との共同研究により、試料の作製と評価の関する費用が抑えられたため。
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Research Products
(9 results)
