2013 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ物質を用いたハイブリッド型口腔領域用生体材料の創製と安全性の検討
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25293389
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
横山 敦郎 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (20210627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤坂 司 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (00360917)
佐藤 義倫 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (30374995)
山本 悟 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (10344524)
進藤 正信 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (20162802)
滝田 裕子 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30125330)
平田 恵理 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 研究員 (10722019)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / カーボンナノホーン / カーボンナノマテリアル / 骨形成 / インプラント / 生体適合性 / 表面修飾 |
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| Research Abstract |
本年度は、チタン表面へカーボンナノチューブ(CNT)を修飾し、その細胞培養特性、骨内での反応を検討するとともに、8週後のチタン-CNT-骨界面の観察を行った。さらに、カーボンナノホーン(CNH)を局所に埋入した際のCNHの体内での分布を検索した。
チタンに陽極酸化処理を行いシランカップリング処理した後にCNT分散液に浸漬することによりチタン表面にCNTを均一にコーティングすることが可能であった。骨芽細胞様細胞であるSaos2の増殖は、CNTでコーティングすることにより促進され、骨内においてはチタンに比較し良好な骨組織適合性を示した。骨内埋入8週後においてもチタン表面にはCNTが観察された。
Gdを内包したCNHをPTFE膜に固着し、ラット頭長骨に形成した骨欠損部を被覆し、6ヵ月後のCNHの体内分布をGdのICPによる計測により分析した。約80％のCNHが頭頂骨内に検出され、他の臓器への分布は認められなかったこと、さらに頭頂骨内のCNHの一部はTEM観察により、その構造が不明瞭になっていることから、CNHは、体内で分解される可能性が示唆された。
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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
当初計画していたチタンへのカーボンナノマテリアルの修飾とその生体反応、またカーボンナノマテリアルの生体材料を目的とした局所応用におけるナノマテリアルの体内分布を示すことができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在ナノマテリアルのマクロファージを介した骨形成について検討しているが、この結果をナノマテリアルの生体材料への応用に生かすことができればと考えている。また、CNH埋入後の短期での体内分布、さらにはCNHのチタンへの効果的な表面修飾法についても検討していく予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
マクロファージを介したナノマテリアルの骨形成に関する影響を検討するため実験を進めていたが、条件設定等に時間を要したため、タンパクレベルおよび遺伝子レベルでの解析が十分に進んでおらず、試薬や解析に関する費用が残ったため。
本年度は、骨形成に関してタンパクレベル、遺伝子レベルでの解析に必要な試薬の購入や分析（外部への発注）に使用する予定である。
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[Journal Article] Long-term biopersistence of tangled oxidized carbon nanotubes inside and outside macrophages in rat2013
Author(s)
Yoshinori Sato, Atsuro Yokoyama, Yoshinobu Nodasaka, Takao Kohgo, Kenichi Motomiya, Hiroaki Matsumoto, Eiko Nakazawa, Tomoko Numata, Minfang Zhang, Masako Yudasaka, Hideyuki Hara, Rikita Araki, Osamu Tsukamoto, Hiroaki Saito, Takeo Kamino, Fumio Watari & Kazuyuki Tohji
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 3
Pages: 1-9
DOI
Peer Reviewed
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