| 研究課題/領域番号 |
17K17204
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
歯科医用工学・再生歯学
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
陳 鵬 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70708388)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | インテリジェント界面 / マイクロ・ナノ表面トポグラフィー / チタン / フェムト秒レーザ加工 / ヒト間葉系幹細胞 / 骨芽前駆細胞 / 骨の再生 / 医療機器 / スマートバイオ表面 / フェムト秒レーザ / インプラント材 / 医療・福祉 / フェムト秒レーザー / バイオマテリアル / ナノ表面トポグラフィー / 表面処理 / インプラント材料 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、インプラント材周辺の新生骨の再生を促進のため、Ti表面にフェムト秒レーザを照射し周期的微細構造より、ヒト間葉系幹細胞やマウス骨芽前駆細胞の接着形態を制御および細胞の分化誘導促進を目指した。この結果、波長775nmのフェムト秒レーザーにより形成したMicron/nano（hybrid）の異方的な周期的微細構造が最も優れた細胞の接着制御を示すことが明らかとなった。また、ヒト間葉系幹細胞の骨芽細胞への分化やマウス骨芽前駆細胞の骨への分化誘導について、hybridも最も優れた硬組織適合性を示すことが明らかとなった。以上の結果から、Tiインプラント表面に有効な細胞の分化誘導の促進に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
チタン（Ti）やTi合金は機械的性質並びに耐食性に優れていることから，現在インプラント材料として最も使用されている生体材料の一種である。しかしながら，Tiそのものは金属材料であるが故に新しい骨の再生を誘導不足な点や長期的な使用時に問題点がある。フェムト秒レーザによりTi上でmicron/nano（hybrid）の異方的な周期的微細構造を形成し、間葉系幹細胞や骨芽前駆細胞との接着形態制御及び骨への分化誘導を向上させることが明らかにした。本研究によって、フェムト秒レーザにより形成した異方性周期的微細構造が有効な新生骨再生促進作用を実現し、次世代向けインプラント材の表面設計に資するものと期待できる。
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