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人工歯根表面にコラーゲンを固定化し、in vitroで大量に培養した歯根膜細胞を付着させることによって、in vivoにおいて人工歯根周囲に歯根膜の再生を起こしえるかを実験的に検討した。
先ず、ヒドロキシアパタイト(HAP)、チタン(Ti)、ポリエチレン(PE)製の3種の人工歯根を作製し、PE製人工歯根の表面にはアテロコラーゲン(豚皮由来、タイプI)を固定化した(CPE)。次に、ビ-グル成犬10頭の臼歯部を抜去し、歯根膜細胞を採取、これまでの研究で明らかにした至適条件(10%FBS+1ng/mlTGF-beta_1添加)で10日間予備培養を行った後、上記の人工歯根を培養液中に7日間浸漬して歯根膜細胞を付着させた。細胞を付着させた人工歯根ならびに対照として細胞を付着させないCPE人工歯根を下顎臼歯部に埋植し、歯肉弁で完全に被覆した。埋植2週および1か月後に屠殺して、非脱灰研磨標本を作製した。その結果、HAPならびにTiでは、埋植2週ですでに活発な骨形成が認められ、埋植1か月では人工歯根表面の大部分が骨と結合し、歯根膜の再生は得られなかった。また、細胞を付着させないCPEは通常の線維性被膜によって被包化されていた。一方、細胞を付着させたCPEでは、人工歯根は骨と一層の軟組織を介し、その線維の走行は材料表面に垂直的で、豊富な血管を含むなど、極めて歯根膜に類似した組織構造が認められた。
以上から、材料表面へのコラーゲンの固定化と培養歯根膜細胞の移植は人工歯根の歯根膜再生をもたらす可能性が示された。
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