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ゼオライト薄膜を用いたテーラーメイドな表面性状を有するインプラント体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K19079
研究種目

若手研究

配分区分基金
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
研究機関朝日大学

研究代表者

上野 恭平  朝日大学, 歯学部, 助教 (70837848)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードゼオライト / 薄膜 / インプラント / 陽イオン / オッセオインテグレーション / イオン / 表面修飾
研究開始時の研究の概要

歯科インプラント治療は年々需要が増加しており、より早期のオッセオインテグレーション獲得が求められている。しかし、その早期獲得条件および獲得過程の生体組織応答については、いまだ十分な知見が得られていない。
本申請研究では、機能性材料として知られるゼオライトをインプラント材表面に薄膜状に修飾し、その物理化学的特性を制御することで、テーラーメイド的に設計した表面性状を有するインプラント体の開発を試みる。そして、この新たな表面性状を有するインプラント体を用い、オッセオインテグレーションの早期獲得条件および獲得過程で作用する因子の同定とその機能解析を行い、インプラント治療の分子生物学的制御を目指す。

研究成果の概要

機能性材として知られるゼオライトをインプラント体の表面改質材料として使用し、チタン基板上にイオン交換法によりカルシウムやストロンチウムといった2価のイオンを導入したゼオライト薄膜層を形成させた。基板表面上のゼオライトの多結晶体層の存在は細胞接着に有利な大きな表面積を提供し、擬似体液中でのハイドロキシアパタイトの形成を促した。また、ゼオライト層から徐放される2価の陽イオンにより細胞増殖の促進、ALP活性の向上が確認され、基板上へのゼオライト薄膜層のコーティングは骨形成特性の改善に効果的であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯科領域では、歯の喪失に対する咬合回復治療としてインプラントを用いた補綴治療の需要が増加しており、インプラント治療の成功のためにインプラント体表面への骨形成に関与する細胞の早期接着・増殖および分化を促す環境を作り出す因子を探求することは重要な要素となる。本研究では、機能性材料として知られるゼオライトをインプラント体の表面改質材料として着目し、ゼオライト層の付与およびそこから徐放されるカルシウムやストロンチウムといった陽イオン種が骨結合の促進に効果的であることを明らかに、ゼオライト層のコーティングがインプラント材の表面改質方法の有効な手法のひとつとなりうる可能性を示した。

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

    (29件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Effects of multi-components released from S-PRG filler on the activities of human dental pulp-derived stem cells2021

    • 著者名/発表者名
      ISHIGURE Hiroshi、KAWAKI Harumi、SHINTANI Kohei、UENO Kyohei、MIZUNO-KAMIYA Masako、TAKAYAMA Eiji、HOTTA Masato、KONDOH Nobuo、NIKAIDO Toru
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 40 号: 6 ページ: 1329-1337

    • DOI

      10.4012/dmj.2020-390

    • NAID

      130008123583

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2021-11-25
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication of pure-silica *BEA-type zeolite membranes on tubular silica supports coated with dilute synthesis gel via steam-assisted conversion2020

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Ueno, Saki Yamada, Hideyuki Negishi, Takuya Okuno, Hiromasa Tawarayama, Shinji Ishikawa, Manabu Miyamoto, Shigeyuki Uemiya, Yasunori Oumi
    • 雑誌名

      Separation and Purification Technology

      巻: 247 ページ: 116934-116934

    • DOI

      10.1016/j.seppur.2020.116934

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of Silica-Particle Coating on a Silica Support for the Fabrication of High-Performance Silicalite-1 Membranes by Gel-Free Steam-Assisted Conversion2019

    • 著者名/発表者名
      Ueno Kyohei、Negishi Hideyuki、Okuno Takuya、Tawarayama Hiromasa、Ishikawa Shinji、Miyamoto Manabu、Uemiya Shigeyuki、Oumi Yasunori
    • 雑誌名

      Membranes

      巻: 9 号: 4 ページ: 46-46

    • DOI

      10.3390/membranes9040046

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hydrophobic *BEA-Type Zeolite Membranes on Tubular Silica Supports for Alcohol/Water Separation by Pervaporation2019

    • 著者名/発表者名
      Ueno Kyohei、Yamada Saki、Watanabe Toshinari、Negishi Hideyuki、Okuno Takuya、Tawarayama Hiromasa、Ishikawa Shinji、Miyamoto Manabu、Uemiya Shigeyuki、Oumi Yasunori
    • 雑誌名

      Membranes

      巻: 9 号: 7 ページ: 86-86

    • DOI

      10.3390/membranes9070086

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of novel hydrophilic microporous material PML-1 membrane by topotactic transformation of layered silicate SSA-1 and applicability to the dehydration of aqueous acetic acid2019

    • 著者名/発表者名
      Inoue Reina、Ueno Kyohei、Yamada Saki、Negishi Hideyuki、Miyamoto Manabu、Uemiya Shigeyuki、Oumi Yasunori
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 285 ページ: 241-246

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2019.05.022

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of seed crystal type on the growth and microstructures of silicalite-1 membranes on tubular silica supports via gel-free steam-assisted conversion2019

    • 著者名/発表者名
      Ueno Kyohei、Negishi Hideyuki、Okuno Takuya、Tawarayama Hiromasa、Ishikawa Shinji、Miyamoto Manabu、Uemiya Shigeyuki、Oumi Yasunori
    • 雑誌名

      Microporous and Mesoporous Materials

      巻: 289 ページ: 109645-109645

    • DOI

      10.1016/j.micromeso.2019.109645

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 陰イオン交換により作製した異なるホウ素濃度の S-PRG フィラー抽出液のヒト歯髄由来幹細胞への影響2021

    • 著者名/発表者名
      巽 勇介、川木 晴美、上野 恭平、新谷 耕平、梅村 直己、神谷 真子、髙山 英次、堀田 正人、二階堂 徹、近藤 信夫
    • 学会等名
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Dry gel conversion法を用いたpure-silica *BEA型ゼオライト膜合成における種結晶の影響2021

    • 著者名/発表者名
      落合寛樹、上野恭平、根岸秀之、奥野拓也、俵山博匡、石川真二、宮本 学、上宮成之、近江靖則
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Gel-free SAC法を用いたsilicalite-1膜合成における配向性制御2021

    • 著者名/発表者名
      稲垣恒希、落合寛樹、上野恭平、根岸秀之、奥野拓也、俵山博匡、石川真二、宮本 学、上宮成之、近江靖則
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛置換型ハイドロタルサイト含有EVAシートの試作と評価2020

    • 著者名/発表者名
      尾池和樹, 川木晴美, 上野恭平, 新谷耕平, 作誠太郎, 中川豪晴, 二階堂徹, 横川善之, 堀田正人
    • 学会等名
      日本歯科保存学会 2020 年度春季学術大会 (第 152 回)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 腫瘍微小環境における間質細胞の免疫抑制作用に対するブラジル産プロポリス(BP)の作用2020

    • 著者名/発表者名
      安藤 恵,松並 晃弘,神谷 真子,池野 久美子,上野 恭平,梅村 直己,川木 晴美,高山 英次,中村 源次,近藤 信夫
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 癌組織における免疫抑制環境の形成におよぼすミダゾラムの影響2020

    • 著者名/発表者名
      神谷 真子,松並 晃弘,安藤 恵,上野 恭平,梅村 直己,川木 晴美,高山 英次,村松 泰徳,智原 栄一,近藤 信夫
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Gel-free SAC法を用いたMFI型膜合成における種結晶の影響2020

    • 著者名/発表者名
      落合 寛樹、飯坂 彩加、上野 恭平、根岸 秀之、 奥野 拓也、 俵山 博匡、 石川 真二、宮本 学、 上宮 成之、近江 靖則
    • 学会等名
      化学工学会第51回秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒト骨髄由来幹細胞に対するブラジル産グリーンプロポリスのエタノール抽出液の作用2020

    • 著者名/発表者名
      新谷 耕平,川木 晴美,上野 恭平,鶴田 はねみ,神谷 真子,池野 久美子,中村 源次郎,玉置 幸道,堀田 正人,近藤 信夫
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン交換材を用いた改変型S-PRG フィラー抽出液の評価2020

    • 著者名/発表者名
      上野 恭平,川木 晴美,巽 勇介,新谷 耕平,梅村 直己,神谷 真子,高山 英次,堀田 正人,二階堂 徹,近藤 信夫
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Shikonin はCD44 存在下でAKT-mTOR を介して歯髄幹細胞を象牙芽細胞へと分化誘導する2020

    • 著者名/発表者名
      梶浦 久仁洋,梅村 直己,上野 恭平,川木 晴美,高山 英次,河野 哲,近藤 信夫
    • 学会等名
      第62回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Sr2+量が異なる改変型S-PRGフィラー抽出液のヒト歯髄由来幹細胞に対する作用 ーゼオライトによるSr2+濃度の制御-2020

    • 著者名/発表者名
      上野 恭平, 川木 晴美, 新谷 耕平, 巽 勇介, 堀田 正人, 二階堂 徹, 近藤 信夫
    • 学会等名
      日本歯科保存学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 低ホウ素濃度S-PRGフィラー抽出液がヒト歯髄由来幹細胞の動態に及ぼす影響 ー陰イオン交換材によるホウ素濃度の制御ー2020

    • 著者名/発表者名
      巽 勇介, 川木 晴美, 上野 恭平, 新谷 耕平, 近藤 信夫, 堀田 正人, 二階堂 徹
    • 学会等名
      日本歯科保存学会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Gel-free条件下でのsilicalite-1膜の調製2019

    • 著者名/発表者名
      上野恭平, 根岸秀之, 奥野拓也, 俵山博匡, 石川真二, 宮本学, 上宮成之, 近江靖則
    • 学会等名
      分離技術会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン交換後のS‐PRGフィラー抽出液によるヒト骨髄およびヒト歯髄由来細胞の動態2019

    • 著者名/発表者名
      石榑大嗣, 川木晴美, 上野恭平, 巽勇介, 井殿泰鳳, 尾池和樹, 二階堂徹, 近藤信夫, 堀田正人
    • 学会等名
      日本歯科保存学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of Silicalite-1 Membrane by Secondary Growth Method on a Tubular Silica Support via Gel-free Steam-assisted Conversion and Its Separation Performance of Ethanol/water Mixtures2019

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Negishi, Kyohei Ueno, Takuya Okuno, Hiromasa Tawarayama, Shinji Ishikawa, Takehiro Yamaki, Yasunori Oumi
    • 学会等名
      8th International Zeolite Membrane Meeting, IZMM2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of silicalite-1 membranes on porous tubular silica support using by gel-free steam-assisted conversion method2019

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Ueno, Hideyuki Negishi, Takuya Okuno, Hiromasa Tawarayama, Shinji Ishikawa, Manabu Miyamoto, Shigeyuki Uemiya, Yasunori Oumi
    • 学会等名
      19th International Zeolite Conference (IZC’19)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of silica-particle coating on a tubular silica support for the preparation of silicalite-1 membranes by gel-free steam-assisted conversion2019

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Ueno, Hideyuki Negishi, Takuya Okuno, Hiromasa Tawarayama, Shinji Ishikawa, Manabu Miyamoto, Shigeyuki Uemiya, Yasunori Oumi
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of pure silica *BEA-type zeolite membrane on a silica support for the concentration of bio-alcohol2019

    • 著者名/発表者名
      Saki Yamada, Kyohei Ueno, Hideyuki Negishi, Takuya Okuno, Hiromasa Tawarayama, Shinji Ishikawa, Manabu Miyamoto, Shigeyuki Uemiya, Yasunori Oumi
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interzeolite conversion of high-silica CHA zeolite from FAU zeolite2019

    • 著者名/発表者名
      Mio Takeyama, Kyohei Ueno, Manabu Miyamoto, Shigeyuki Uemiya, Yasunori Oumi
    • 学会等名
      18th Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering Congress (APCChE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゼオライトを用いたイオン交換による S-PRG フィラー抽出液の評価2019

    • 著者名/発表者名
      新谷耕平, 川木晴美, 上野恭平, 石榑大嗣, 堀口敬司, 西川元典, 奥山克史, 近藤信夫, 二階堂 徹, 玉置幸道, 堀田正人
    • 学会等名
      第74回日本歯科理工学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ゼオライトによる陽イオン交換後の S-PRG フィラー抽出液の評価2019

    • 著者名/発表者名
      上野恭平, 川木晴美, 巽 勇介, 井殿泰鳳, 梅村直己, 神谷真子, 髙山英次, 二階堂 徹, 堀田正人, 近藤信夫
    • 学会等名
      第61回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] S-PRG フィラー由来イオンの MAPK 経路を介した細胞増殖促進効果の検討2019

    • 著者名/発表者名
      川木晴美, 新谷耕平, 上野恭平, 石榑大嗣, 玉置幸道, 二階堂 徹, 近藤信夫, 堀田正人
    • 学会等名
      第74回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] MAPK シグナル伝達経路を介した S-PRG フィラー抽出液由来の多機能イオンの評価2019

    • 著者名/発表者名
      石榑大嗣, 川木晴美, 上野恭平, 清水翔二郎, 梅村直己, 神谷真子, 髙山英次, 二階堂 徹, 堀田正人, 近藤信夫
    • 学会等名
      第61回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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