| 研究課題/領域番号 |
19K10188
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 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
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| 研究機関 | 昭和大学 |
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研究代表者 |
柴田 陽 昭和大学, 歯学部, 教授 (30327936)
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| 研究分担者 |
山田 篤 昭和大学, 歯学部, 准教授 (50407558)
荻野 玲奈 (田中玲奈) 昭和大学, 歯学部, 講師 (80585779)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | エナメル / ナノインデンテーション / バイオマテリアル / エナメル質 / クリープ関数 / 応力ひずみ曲線 / ハイドロキシアパタイト / エナメルタンパク / ラマン分光法 / ナノマテリアル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
正常マウスと遺伝子改変マウスから採取したエナメル質の力学的特性を検討する．使用する週齢における同腹仔正常マウスとヘテロ型ノックアウトマウスの切歯断面試料に対するナノインデンテーション試験を行い，間質タンパクであるアメロブラスチン，エナメリンの力学的機能を検討する．研究協力者から提供されたエナメルタンパク遺伝子変異マウス，ダウン症モデルマウスから切歯を採取し，断面試料を作製する．マウスエナメル質（小柱）の応力ひずみ曲線から降伏点強度，さらにエナメルタンパクの動的力学的特性と局所の応力分散傾向によりエナメル質の破壊抵抗性を検討する．
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| 研究成果の概要 |
ヒトの永久歯は一生涯を通じて機能できる優れた構造モチーフから構成されている．歯の優れた耐久性はエナメルタンパクやコラーゲンタンパクなどの有機質による時間依存特性が深く関与していると考えられる．本研究では歯質のクリープカーブに粘弾性モデルの時間積分関数をフィットさせることにより，これら有機成分の粘弾性パラメーターを数値化することに成功した．一連の研究成果から，歯や骨などの硬組織だけでなく軟組織機械特性・時間依存特性も粘弾性モデルによって表現することも可能となり，生物学や病理学分野への波及効果も考えられる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
材料の規格試験は，均一構造のバルク試験片が破壊に至る最大強度を評価するものであり，天然歯および歯科材料の動的力学的特性の評価に適切でない．本研究で用いられる測定理論は生体模倣材料開発における基幹技術であり，ベースラインとなるエナメル質の構造・材料特性は歯学教育における重要項目の一つとなる．ナノインデンテーション法は無機材料を基本に開発されたものであり，生体組織への応用は少ない．エナメル質への測定方法を確立することにより再生硬組織の質的診断ツールとしても応用することができる．本研究は生物分野と先端機械工学の融合により極めて独創的であり，一連の研究から波及した新規研究分野の開拓が期待できる．
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