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3Dプリント吸収性トレーと培養骨膜細胞により顎骨の形態を忠実に再建する

研究課題

研究課題/領域番号 19K10165
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関新潟大学

研究代表者

永田 昌毅  新潟大学, 医歯学総合病院, 特任教授 (10242439)

研究分担者 川瀬 知之  新潟大学, 医歯学系, 准教授 (90191999)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード3Dプリント / 顎骨再建 / 細胞親和性移植材 / 培養骨膜細胞 / 培養系の改良 / 3Dプリント吸収性トレー / ラット背部移植 / 骨組織形成 / 細胞親和性足場材 / 移植部位の検討 / 移植材の提供契約 / 培養系樹立 / 特性解析系の樹立 / 骨再生 / 培養 / 骨膜細胞 / 3Dプリンター / 顎骨
研究開始時の研究の概要

【骨再生細胞療法 と αTCP-3Dプリント技術の融合】培養自家骨膜による顎骨再生は 「骨形成能」 を基本とする再生療法である。これによって広範囲かつ複雑な骨再生を期待できる。αTCPの3Dプリント技術を造形性の高い顎骨再建トレーとして用いることにより、骨再生細胞療法のアドバンテージ と 3Dプリント技術の形態再現性の融合を試みる。
【明らかにすること】3Dプリント-αTCP吸収性再建トレーと培養骨膜細胞移植の組織学的現象の詳細(細胞の生存、骨形成、血管新生、破骨細胞の誘導)、ならびに顎骨再建の実現可能性の検証(トレーの小孔や厚み、αTCP吸収性再建トレーの安全性と骨再生への影響)を検証する。

研究成果の概要

3Dプリント-αTCPトレイの顎骨再建における可能性とともに、細胞親和性リコンビナントRGDペプチドの移植基材としての有効性、ならびに培養骨膜細胞の骨形成における作用を検討した。ヌードラットへのヒト培養骨膜細胞移植を3Dプリント-αTCPトレイに入れた基材に封入して移植した。組織学的観察では骨形成はほとんど見られなかった。これは移植材の骨誘導活性の不足に起因すると考えられる。αTCPトレイは異常な炎症細胞や骨破壊所見を示さなかったものの、観察期間では骨組織への置換は観察されなかった。3Dプリント-αTCPトレイは毒性を示さず、賦形性の利点から顎骨再生における有用性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

培養自家骨膜による顎骨再生は 「骨形成能」 を基本とする再生療法であり、骨形成能は細胞療法によってのみ獲得できる効果であり、これによって広範囲かつ複雑な骨再生を期待することができる。αTCPの3Dプリント技術はオーダーメイド人工骨として用いられつつあるが、本研究計画ではこれを造形性の高い顎骨再建トレーとして用いる。 骨再生細胞療法のアドバンテージ と 3Dプリント-αTCP吸収性再建トレーの形態再現性の融合はこれまでに類のない試みである。いずれも臨床段階にある技術であることから、将来、広範囲かつ複雑な形態の顎骨再生を低侵襲で実現することが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] 培養自家骨膜細胞移植材による顎骨再生医療の実践 -再生医療の詳細とその社会的実装の取り組み-2021

    • 著者名/発表者名
      永田昌毅
    • 学会等名
      第57回日本口腔組織培養学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 培養自家骨膜細胞による顎骨再生 -歯科再生医療実用化の取り組み-2021

    • 著者名/発表者名
      永田昌毅
    • 学会等名
      第66回日本口腔外科学会総会・学術大会 シンポジウム11「再生医療実用化の最新動向」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 培養自家骨膜細胞による骨組織再生 -その基礎・臨床効果・社会実装-2021

    • 著者名/発表者名
      永田昌毅
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会 シンポジウム43「歯科再生医療の現在と未来」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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