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足場とドラッグデリバリー機能を持つハイブリッドナノゲルを用いた顎骨再生と臨床応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K11849
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 外科系歯学
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

山本 俊郎  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (40347472)

研究分担者 松田 修  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00271164)
足立 哲也  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (10613573)
PEZZOTTI G.  京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (70262962)
金村 成智  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70204542)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードナノゲル / 骨再生 / ラマン分光法 / 多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲル / 間葉系幹細胞 / 配向性 / バイオマテリアル / 足場材料 / エクソソーム / 再生医学 / 細胞・組織 / 歯学
研究成果の概要

間葉系幹細胞と足場材料を用いた骨再生治療が期待されてきている。骨再生医療を確実に行うには、硬さとしなやかさを兼ねそろえた良質の骨組織を構築し、移植する必要がある。しかしながら、これまでの骨再生治療は、再生骨組織の骨質についてはあまり着目されてこなかった。また、良質の骨再生を形成するには骨基質タンパク質や石灰化の起点となる基質小胞を効率的に集積することが重要である。本研究は、ハイドロキシアパタイトの配向性を制御できるような新規足場材料“多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲル”を開発し、さらに骨質を様々な分光学的手法により評価することで、新たな骨再生医療の基盤技術の開発を目的とする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲル(Nano CliP gel: nanogel-cross linked-porous freeze-dried gel)はその表面の化学的性状により、カルシウムやリンイオンを吸着することで、力学機能を発揮するc軸方向へHAP結晶の成長を促していることが明らかとなった。Nano CliPゲルはアテロコラーゲンと比較して、結晶配向性の高い剛性と弾性を併せ持つ再生骨組織を構築することから、骨質の低下した骨疾患患者や高齢者に対して、良質の骨組織を提供する新たな骨再生医療の基盤技術になり得る。

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

    (20件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Osteogenic response of mesenchymal progenitor cells to natural polysaccharide nanogel and atelocollagen scaffolds: A spectroscopic study2019

    • 著者名/発表者名
      Horiguchi Satoshi、Adachi Tetsuya、Rondinella Alfredo、Boschetto Francesco、Marin Elia、Zhu Wenliang、Tahara Yoshiro、Yamamoto Toshiro、Kanamura Narisato、Akiyoshi Kazunari、Pezzotti Giuseppe、Mazda Osam
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering: C

      巻: 99 ページ: 1325-1340

    • DOI

      10.1016/j.msec.2019.02.043

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transplantation of dental pulp‐derived cell sheets cultured on human amniotic membrane induced to differentiate into bone2019

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Shigeta、Yamamoto Toshiro、Honjo Ken‐Ichi、Sato Yoshiki、Nakamura Koya、Yamamoto Kenta、Adachi Tetsuya、Uenishi Toshihiro、Oseko Fumishige、Amemiya Takeshi、Yamamoto Yoshiaki、Kumagai Wataru、Kita Masakazu、Kanamura Narisato
    • 雑誌名

      Oral Diseases

      巻: 25 号: 5 ページ: 1352-1362

    • DOI

      10.1111/odi.13096

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] In situ molecular vibration insights into the antibacterial behavior of silicon nitride bioceramic versus gram-negative Escherichia coli2019

    • 著者名/発表者名
      Boschetto Francesco、Adachi Tetsuya、Horiguchi Satoshi、Marin Elia、Paccotti Niccol?、Asai Tenma、Zhu Wenliang、McEntire Bryan J.、Yamamoto Toshiro、Kanamura Narisato、Mazda Osam、Ohgitani Eriko、Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      巻: 223 ページ: 117299-117299

    • DOI

      10.1016/j.saa.2019.117299

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Osteogenic Enhancement of Zirconia-Toughened Alumina with Silicon Nitride and Bioglass?2019

    • 著者名/発表者名
      Pezzotti、Marin、Zanocco、Boschetto、Zhu、McEntire、Bal、Adachi、Yamamoto、Mazda
    • 雑誌名

      Ceramics

      巻: 2 号: 4 ページ: 554-567

    • DOI

      10.3390/ceramics2040043

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Nanogel tectonic porous 3D scaffold for direct reprogramming fibroblasts into osteoblasts and bone regeneration.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Yamamoto K, Horiguchi S, Tahara Y, Nakai K, Kotani SI, Oseko F, Pezzotti G, Yamamoto T, Kishida T, Kanamura N, Akiyoshi K, Mazda O.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 号: 1 ページ: 15824-15824

    • DOI

      10.1038/s41598-018-33892-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Direct phenotypic conversion of human fibroblasts into functional osteoblasts triggered by a blockade of the transforming growth factor-β signal.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K, Kishida T, Nakai K, Sato Y, Kotani SI, Nishizawa , Yamamoto T, Kanamura N, Mazda O.
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 号: 1 ページ: 8463-8463

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26745-2

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vibrational monitor of early demineralization in tooth enamel after in vitro exposure to phosphoridic liquid2017

    • 著者名/発表者名
      Pezzotti G, Adachi T, Gasparutti I, Vincini G, Zhu W, Boffelli M, Rondinella A, Marin E, Ichioka H, Yamamoto T, MARUNAKA Y, Kanamura N
    • 雑誌名

      Spectrochimica Acta Part A Molecular and Biomolecular Spectroscopy

      巻: 173 ページ: 19-33

    • DOI

      10.1016/j.saa.2016.08.036

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Normal human gingival fibroblasts undergo cytostasis and apoptosis after long-term exposure to butyric acid2017

    • 著者名/発表者名
      Shirasugi M, Nishioka K, Yamamoto T, Nakaya T, Kanamura N
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 482 号: 4 ページ: 1122-1128

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.11.168

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of aprotinin, a protease inhibitor, action on the trafficking of epithelial Na+ channels (ENaC) in renal epithelial cells using a mathematical model.2017

    • 著者名/発表者名
      Sasamoto, K., Marunaka, R. #, Niisato, N., Sun, H., Taruno, A., Pezzotti, G., Yamamoto, T., Kanamura, N., Zhu, W., Nishio, K., Inui, T., Eaton, D.C., & Marunaka, Y.
    • 雑誌名

      Cell Physiol Biochem

      巻: 41 号: 5 ページ: 1865-1880

    • DOI

      10.1159/000471934

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Actions of quercetin, a polyphenol, on blood pressure.2017

    • 著者名/発表者名
      Marunaka, Y., Marunaka, R., Sun, H., Yamamoto, T., Kanamura, N., Inui, T. & Taruno, A.
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 22 号: 2 ページ: 209-209

    • DOI

      10.3390/molecules22020209

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 生体アパタイトの配向性を制御する多孔性ナノゲル架橋ハイブリッドゲルを用いた骨再生2019

    • 著者名/発表者名
      足立哲也, 山本俊郎, 田原義朗, Pezzotti Giuseppe, 松田修, 秋吉一成, 金村成智
    • 学会等名
      第41回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 生体アパタイトの配向性を制御するFD-NanoCliP-gelを用いた3次元骨組織の構築と分光学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      堀口智史, 足立哲也, 田原義朗, 山本俊郎, 秋吉一成, Giuseppe Pezzotti, 松田 修, 金村成智
    • 学会等名
      第40回日本炎症・再生医学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Osteoblast-like cells transplantation treatment of large scale bone defect using direct reprogramming technique and 3D scaffold.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Yamamoto K, Nakai K, Oseko F, Hasegawa A, Kishida T, Mazda O, Yamamoto T, Kanamura N.
    • 学会等名
      13th Asian Congress of Oral & Maxillofacial Surgery
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast and highly spatially resolved detection of early dental caries by spectrally resolved Raman spectroscopy for Special Needs Patients.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Adachi T, Horiguchi S, Pezzotti G, Kanamura N.
    • 学会等名
      24th International Association for Disability and Oral Health Congress, 31 August-2 September 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a SiYAION glaze for improved osteoconductivity of dental implants.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Adachi T, Horiguchi S, Rondinella A, Boschetto F, Marin E, McEntire BJ, Bock R, Mazda O, Kanamura N, Pezzotti G.
    • 学会等名
      96th General Session & Exhibition 2018 of the IADR
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of early dental caries by spectrally resolved Raman spectroscopy.2018

    • 著者名/発表者名
      Adachi T, Horiguchi S, Amemiya T, Yamamoto T, Kanamura N, Pezzotti G.
    • 学会等名
      96th General Session & Exhibition 2018 of the IADR
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of bone regeneration therapy by direct conversion using rat fibroblasts.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Y, Yamamoto K, Nakai K, Oseko F, Kishida T, Mazda O, Yamamoto T, Kanamura N.
    • 学会等名
      40TH Asia Pacific Dental Congress
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダイレクト・コンバージョン技術を用いた新規骨再生療法の開発.2018

    • 著者名/発表者名
      中井 敬, 佐藤良樹, 山本健太, 足立哲也, 足立圭司, 大迫文重, 雨宮 傑, 山本俊郎, 金村成智.
    • 学会等名
      第61回秋季日本歯周病学会学術大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of Silicon Nitride Ceramics Stimulate Bone Regeneration in Dental Implants.2017

    • 著者名/発表者名
      Adachi T, Yamamoto T,Amemiya T, McEntire BJ, Bal BS, Mazda O, Kanamura N, Pezzotti G.
    • 学会等名
      The 2017 IADR/AADR/CADR General Session & Exhibition.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human Periosteal-derived Cell Sheets Cultured on Amniotic Membrane Substrate2017

    • 著者名/発表者名
      Amemiya T , Adachi T, Asai T , Adachi K , Oseko F, Yamamoto T, Kanamura N
    • 学会等名
      The 2017 IADR/AADR/CADR General Session & Exhibition.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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