2013 Fiscal Year Annual Research Report

低温プラズマジェット照射による新しいインプラントリカバリーシステムの構築

Research Project

Project/Area Number	25293390
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research Institution	Tohoku University
Principal Investigator	金高弘恭東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (50292222)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	佐々木啓一東北大学, 歯学研究科(研究院), 教授 (30178644) 成島尚之東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20198394) 金子俊郎東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30312599) 川下将一東北大学, 医工学研究科, 准教授 (70314234) 工藤忠明東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50431606)
Project Period (FY)	2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords	歯学 / プラズマ / 生体材料
Research Abstract	歯科用インプラントは予知性の高い治療法として広く普及しているが、一方で長期経過の中でインプラント周囲炎での骨吸収により、インプラントの撤去を余儀なくされたり、歯槽骨吸収に伴うインプラント露出による機能的、審美的な障害が問題となっている。しかしながら、現在のところ、このような病態に対する画期的な解決方法はなく、臨床現場で重要な課題となっている。そこで本研究では、問題の生じたインプラントを撤去することなく口腔内で機能的かつ形態的な回復を獲得する方法として、①強力な殺菌、不良組織除去、②インプラント表面再活性化処理、③組織再生を３本柱とする全く新しい手法による口腔内でのリカバリーシステム開発を目的とした。具体的には、近年医療分野での注目を集めている低温プラズマジェットの最新技術を応用し、生体活性を失ったインプラントに対して、口腔内で安全に殺菌および表面再活性化処理を行うことで、良好な組織再生を促進するリカバリーシステムの構築を目指していく。平成２５年度には、年度内達成目標としてインプラント表面の再活性化方法の検討を掲げ、①アルカリ－加熱処理条件の最適化、②低温プラズマジェット照射装置の開発を行った。具体的には、擬似体液（SBF; Simulated Body Fluid）を利用して、口腔内での再活性化処理を前提としたアルカリ－加熱処理について最適な条件を明らかにした。さらに、殺菌およびインプラント表面の再活性化処理に特化した低温(40℃程度)プラズマジェット照射装置を開発し、ガス流量や印加電圧等を制御することでプラズマジェット照射をコントロールすることが可能であることを確認した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当該年度には、年度内の研究計画に予定していた各項目について、ほぼ予定通り研究を完了していることから、年度内の到達目標はほぼ達成していると考えている。そのため、現在までの「研究の目的」の達成度についても、おおむね順調に進展していると評価した。
Strategy for Future Research Activity	当該年度には、年度内の研究計画に予定していた各項目について、ほぼ予定通り研究を完了し、年度内の到達目標はほぼ達成している。そのため、当初の研究計画通り、今後の研究を遂行していく予定である。具体的には、平成２５年度に得られた結果をもとにして、当初計画通り、継続して下記項目について研究を行う予定である。１）in vitro系での炎症環境モデルにおける再活性化２）in vivo系での炎症環境モデルにおける再活性化具体的な実験モデル作製方法として、in vitro系では、ラット上皮系細胞株をマクロファージ系細胞と共培養し、LPS(Lipopolysaccharide)を加えることにより炎症環境を再現する。また、in vivo系では、ラット頸骨に埋入したインプラント頚部に、LPS含有綿糸を結びつけることで、炎症に伴う骨吸収モデルを作製する。
Expenditure Plans for the Next FY Research Funding	今回、次年度使用額が生じた理由としては、研究遂行の効率化によるところが大きい。平成２５年度の研究計画に予定していた各項目について、ほぼ予定通り研究を完了しており、年度内の到達目標も達成していることからも、研究遂行の効率化により、執行予算の軽減につながったと考えられる。具体的には、「低温プラズマジェット照射装置の開発」が予想以上に順調にすすみ、それに関連する物品費、旅費、人件費が軽減できたことが最も大きな理由である。平成２５年度の研究遂行における効率化により生じた次年度使用額については、さらなる研究遂行の促進のため、有効に利用する予定である。具体的には、次年度において、低温プラズマジェット照射装置をもう１台追加するために使用し、研究をさらに加速していく予定である。