2014 Fiscal Year Research-status Report
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25463210
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
宮治 裕史 北海道大学, 大学病院, 講師 (50372256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 佐織 北海道大学, 大学病院, 講師 (90344522)
加藤 昭人 北海道大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (40507571)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノカーボン / 酸化グラフェン / 象牙質 / 抗菌性 / スキャフォールド / 生体親和性 / イングロース / 再生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酸化グラフェン（GO）による象牙質表面コーティング方法の検討を継続した．その結果，GO濃度を0.1～0.5wt%に設定し，5～20wt%のメチルピロリドンをGO分散液に添加することで，象牙質表面に細管封鎖を伴う強固な被膜を形成することができた．
次にGOフィルムの抗菌性を調べた．象牙質表面にGOフィルムを作製し，S.mutansを播種したところ，GO濃度0.01wt%以上でS.mutansの増殖を抑制した．またラット歯牙に窩洞形成して象牙質を露出させ，0.1wt%GOでコーティングした後，2，4週目に歯牙を摘出してSEM観察したところ，コーティングしていない象牙質面に比較して口腔内細菌の付着やプラーク形成が少なく，長期的にGOの抗菌性が発揮されていた．以上よりGOは抗菌性歯面コーティングとして応用できる可能性が示された．
一方でコラーゲンスキャフォールドのGOコーティングに関する検討を継続し，本年度は異なる濃度のGOを用いて評価した．GOコーティングは濃度依存性にコラーゲンスキャフォールドの圧縮強度を向上させたが，高濃度では細胞増殖性，また生体内における細胞侵入性，生体吸収性や分解性の低下を認めた．そこで低濃度GOを用いたコーティング条件に変更して再評価した．0.01wt%GOでコーティングしたスキャフォールドへ骨芽細胞を播種したところ，コントロールに比較して有意に細胞増殖を認めた．またラット背部皮下へ移植したところ，細胞のイングロースを促進し，免疫染色にてマクロファージのほか，血管内皮細胞，線維芽細胞の強いイングロースを観察した．生体親和性，生分解性は良好であった．さらにラットの皮膚欠損部へ移植したところ，上皮の再生率はコントロールの2倍であった．以上より低濃度GOコーティングスキャフォールドは組織再生に有効であることが示された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成26年度は動物実験を中心に評価を行う予定であったが，動物実験用のビーグル犬の飼育施設で行われた耐震補強工事が予定よりも長期間であったため，イヌを用いた検討を早期に始めることができなかった．しかし，現在研究をすみやかに再開し，精力的に行っていることから，進捗状況の回復は容易と考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度はビーグル犬を用いた動物実験を中心に行う．昨年度にナノカーボンの根面塗布の濃度条件が確定できたことから，ビーグル犬に実験的歯周炎を作製してナノカーボンコーティングを行い，臨床評価を含む前臨床試験を行う予定である．さらに小動物において，ナノコーティングフィルムの生体親和性のほか，各種グロースファクターを併用してナノカーボンコーティング面への組織形成を確認する．また用途拡大を検討し，昨年度に検討したナノカーボンコーティングスキャフォールドを用いた歯周組織再生療法について検討する．
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| Causes of Carryover |
動物実験施設の耐震補強工事が長引いたため，動物実験の開始時期が遅れ，予定より動物を購入できなかったことから次年度使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
動物実験施設の運用がはじまっており，円滑に動物実験を進める準備ができていることから，ビーグル犬の購入に使用する計画である．
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[Journal Article] Bone augmentation using a highly porous PLGA/β-TCP scaffold containing fibroblast growth factor-2.2015
Author(s)
T Yoshida, H Miyaji, K Otani, K Inoue, K Nakane, H Nishimura, A Ibara, A Shimada, K Ogawa, E Nishida, T Sugaya, L Sun, B Fugetsu, M Kawanami.
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Journal Title
J Periodont Res
Volume: 50
Pages: 265-273
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Combination of Root Surface Modification with BMP-2 and Collagen Hydrogel Scaffold Implantation for Periodontal Healing in Beagle Dogs.2015
Author(s)
A Kato, H Miyaji, R Ishizuka, K Tokunaga, K Inoue, Y Kosen, H Yokoyama, T Sugaya, S Tanaka, R Sakagami, M Kawanami.
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Journal Title
Open Dent J
Volume: 9
Pages: 52-59
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Comparative study of bioactivity of collagen scaffolds coated with graphene oxide and reduced graphene oxide.2014
Author(s)
I Kanayama, H Miyaji, H Takita, E Nishida, M Tsuji, B Fugetsu, L Sun, K Inoue, A Ibara, T Akasaka, T Sugaya, M Kawanami.
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Journal Title
Int J Nanomedicine
Volume: 9
Pages: 3363-3373
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Biocompatibility of CNT-Ti composite surface with different nanomorphologies.2015
Author(s)
E Nishida, H Miyaji, J Umeda, K Kondoh, H Takita, B Fugetsu, S Tanaka, A Kato, T Akasaka, M Kawanami.
Organizer
93rd General Session of the IADR
Place of Presentation
Hynes Convention Center (Boston, USA)
Year and Date
2015-03-11 – 2015-03-14
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[Book] Advances in Oral Tissue Engineering.2014
Author(s)
H Miyaji, M Kawanami, KW Kim, M Murata, J Kusukawa, N Okubo, A Ishisaki, Y Haikel, H Lesot, JV Ruch, H Tsujigiwa, M Arisue, N Nagai, F Nagano-Takebe, D Selimovic, K Endo, K Ito, T Arakawa, K Kusano, J Tazaki, MA Kabir, T Takuma, M Fujita, O Uehara, H Miyakawa, S Naito, F Nakazawa, J Hino, Y Minamida, I Asahina他
Total Pages
84（19-24）
Publisher
Quintessence Publishing Co, Inc.
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