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カーボンナノ物質修飾による革新的表面構造を有するインプラントの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K11733
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 補綴・理工系歯学
研究機関北海道大学

研究代表者

平田 恵理  北海道大学, 歯学研究院, 助教 (10722019)

研究分担者 横山 敦郎  北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20210627)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードインプラント / カーボンナノ物質 / チタン / マクロファージ / 骨再生 / 骨形成 / カーボンナノホーン / カーボンナノチューブ / 骨 / 生体材料 / 生体適合性 / カーボンナノマテリアル / 国際共同研究
研究成果の概要

CNHsを表面修飾したTi(CNH/Ti)を泳動電着によって作製することが可能となった.CNH/Tiは骨の形成を阻害することなく,初期の骨新生を促進した.また,CNH/Ti上のマクロファージはTi上のものと比較してDNAの転写,修復ならびに複製が下方制御されるとともに,炎症性サイトカインの発現が低下していた.Ti表面のCNHsは,マクロファージのDNAの転写,修復ならびに複製を制御し,炎症反応に影響を与えることが示唆された.
また,局所埋入したSWNTの体内動態を観察したところ,他の臓器にほとんど移行せず,埋入部位に留まることが示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

CNHsを表面修飾したTi(CNH/Ti)は,泳動電着によって簡便に作製することが可能となった.CNH/Tiは骨の形成を阻害することなく,初期の骨新生を促進した.CNHsををTiにコートしたCNH/Tiはマクロファージの炎症反応を制御することが明らかになった.また,CNTsの局所埋入から体内への分布はほとんど見られなかった.この特徴を用いて,安全で効果的なインプラントの新たな表面修飾法への応用が期待された.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 10件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フランス国立科学研究所(CNRS)(フランス)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Stable aqueous dispersions of carbon nanohorns loaded with minocycline and exhibiting antibacterial activity2020

    • 著者名/発表者名
      MaedaYukari、Hirata Eri、Takano Yuta、Sakaguchi Norihito、Ushijima Natsumi、Saeki Ayumi、Kimura Sadahito、Shibata Ken-ichiro、Yudasaka Masako、Yokoyama Atsuro
    • 雑誌名

      CARBON

      巻: - ページ: 36-45

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2020.04.040

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fate of Carbon Nanotubes Locally Implanted in Mice Evaluated by Near-Infrared Fluorescence Imaging: Implications for Tissue Regeneration2019

    • 著者名/発表者名
      Hirata Eri、Yudasaka Masako、Ushijima Natsumi、Sakaguchi Norihito、Maeda Yukari、Tanaka Takeshi、Kataura Hiromichi、Yokoyama Atsuro
    • 雑誌名

      ACS Applied Nano Materials

      巻: 2 号: 3 ページ: 1382-1390

    • DOI

      10.1021/acsanm.8b02267

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Few-Layer Graphene Kills Selectively Tumor Cells from Myelomonocytic Leukemia Patients2017

    • 著者名/発表者名
      Julie Russier, Veronica Leon, Marco Orecchioni, Eri Hirata, Patrizia Virdis, Claudio Fozza, Francesco Sgarrella, Gianaurelio Cuniberti, Maurizio Prato, Esterezquez, Alberto Bianco, Lucia G. Delogu
    • 雑誌名

      ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION

      巻: 56 号: 11 ページ: 3014-3019

    • DOI

      10.1002/anie.201700078

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carbon nanomaterials for bone tissue regeneration2017

    • 著者名/発表者名
      Hirata Eri
    • 雑誌名

      Hokkaido Journal of Dental Science

      巻: 38 ページ: 99-103

    • NAID

      120006360116

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カーボンナノホーンに担持したミノサイクリンの静菌作用と徐放性2019

    • 著者名/発表者名
      前田由佳利、平田恵理、高田紗理、 木村貞仁、 横山敦郎
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会第39回東北・北海道支部学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Macrophage behavior on the titanium electrodeposited carbon nanohorn .2019

    • 著者名/発表者名
      Sadahito Kimura、 Eri Hirata、 Sari Takada、 Masatoshi Sakairi、 Masako Yudasaka、 Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      NT19 20th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボンナノホーン修飾チタン上でのマクロファージの挙動2019

    • 著者名/発表者名
      木村貞仁、平田恵理、 髙田紗理、 坂入正敏、湯田坂雅子、横山敦郎
    • 学会等名
      第九回ナノカーボンバイオシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Carbon Nanotubes Locally Implanted in Mice: Implications for Tissue Regeneration.2019

    • 著者名/発表者名
      Eri Hirata、 Masako Yudasaka、 Yukari Maeda、 Takeshi Tanaka、 Hiromichi Kataura、 Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      7th International Conference for young chemists.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Occlusal considerations in dental implant therapy.2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      The 6th Indonesian Symposium of Implant Dentistry
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The advantages of carbon nanomaterials for bone tissue engineering.2019

    • 著者名/発表者名
      Eri Hirata
    • 学会等名
      NT19 20th International Conference on the Science and Application of Nanotubes and Low-Dimensional Materials
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Applications of carbon nanomaterials in bone tissue engineering.2019

    • 著者名/発表者名
      Eri Hirata
    • 学会等名
      CNRS Institut de Biologie Moleculaire et Cellulaire, Laboratoire d'Immunopathologie et Chimie Therapeutique IBMC seminaire.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prognosis and Efficacy of Partial Denture Treatment.2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      66th Japanese Association for Dental research.
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Near-infrared photoluminescent imaging of carbon nanotubes locally implanted in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Eri Hirata, Masako Yudasaka, Yukari Maeda, Takeshi Tanaka, Hiromichi Kataura, Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      the 256th American Chemical Society National Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Macrophage behavior on the carbon nanohorn coated anodized titanium2018

    • 著者名/発表者名
      Sadahito Kimura, Eri Hirata, Sari Takada, Masatoshi Sakairi, Masako Yudasaka, Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      The 11th Congress of Asian Academy of Osseointegration 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Activation of macrophage on the carbon nanohorn functionalized anodized titanium.2018

    • 著者名/発表者名
      Sadahito Kimura, Eri Hirata, Sari Takada, Masatoshi Sakairi, Masako Yudasaka, Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      The 66th Annual meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vivo Kinetics of Carbon Nanotubes Locally Implanted in Mice2018

    • 著者名/発表者名
      Eri Hirata, Masako Yudasaka, Yukari Maeda, Takeshi Tanaka, Hiromichi Kataura, Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      The 66th Annual meeting of Japanese Association for Dental Research
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 静菌作用を付与したカーボンナノホーンの開発.2018

    • 著者名/発表者名
      前田由佳利,平田恵理, 髙田紗理, 坂入正敏, 木村貞仁, 横山敦郎.
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会 北海道ブロック第3回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨伝導性向上を目的としたカーボンナノホーンによる陽極酸化チタンの表面修飾.2018

    • 著者名/発表者名
      木村貞仁, 髙田紗理,坂入正敏,湯田坂雅子,平田恵理,横山敦郎.
    • 学会等名
      日本バイオマテリアル学会 北海道ブロック第3回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボンナノホーンのミノサイクリン担持による静菌作用の付与.2018

    • 著者名/発表者名
      前田由佳利,平田恵理, 髙田紗理, 坂入正敏, 木村貞仁, 横山敦郎
    • 学会等名
      日本補綴学会第127回学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボンナノホーン修飾陽極酸化チタン上でのマクロファージの活性.2018

    • 著者名/発表者名
      木村貞仁,平田恵理, 髙田紗理, 坂入正敏,湯田坂雅子,横山敦郎.
    • 学会等名
      第八回ナノカーボンバイオシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ミノサイクリンを担持したカーボンナノホーンの開発.2017

    • 著者名/発表者名
      前田由佳利,平田恵理,小松原浩実,山本悟,横山敦郎.
    • 学会等名
      第47回日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボンナノホーン修飾陽極酸化チタン上の骨形成2017

    • 著者名/発表者名
      髙田紗理,平田恵理,前田由佳利,小松原浩実,山本悟,横山敦郎.
    • 学会等名
      第47回日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Biodistribution of carbon nanotubes after local implantation of mice2017

    • 著者名/発表者名
      Eri Hirata, Masako Yudasaka, Yukari Maeda, Takeshi Tanaka, Hiromichi Kataura, Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      第54回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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