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感染制御能と硬組織誘導能をマルチ発現するZn-Sr/Liガラスの創製

研究課題

研究課題/領域番号 20K09937
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57030:保存治療系歯学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

北川 晴朗  大阪大学, 大学院歯学研究科, 助教 (50736246)

研究分担者 佐々木 淳一  大阪大学, 大学院歯学研究科, 講師 (50530490)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード歯科材料 / バイオセラミックス / 感染制御 / 硬組織誘導 / ドラッグデリバリー / 歯学
研究開始時の研究の概要

バイオセラミックス系材料は優れた生体親和性や硬組織誘導能を示すことから、覆髄材や逆根管充填材として使用されている。しかし、その課題の一つは、pH上昇によってある程度の抗菌性を発揮するが、象牙細管内に侵入した細菌を駆除できるほどの高い抗菌性を備えていないということである。本研究では、抗菌成分である亜鉛を含有するガラスと、ストロンチウムとリチウムイオンを徐放して硬組織形成を誘導するガラスを試作し、2種のガラス粒子を組み合わせて適用することで、細菌感染と硬組織形成を共に制御するイオン徐放用キャリアの創製を目指す。

研究成果の概要

本研究では、抗菌効果と硬組織誘導能をマルチ発現する技術の確立を目指して、亜鉛含有ガラスとストロンチウム/リチウム含有ガラスを試作し、各ガラスの溶解性やイオン徐放性、および細菌・細胞に与える作用を検討した。その結果、亜鉛含有ガラスは短期間で溶解して高濃度の亜鉛を溶出し、象牙細管内に侵入した細菌に対して殺菌効果を発揮するのに対して、ストロンチウム含有ガラスは緩徐な溶解によりストロンチウムを長期徐放し、骨分化を促進する作用を発揮することが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

バイオセラミックスは、優れた生体親和性に加え、硬組織誘導能を示すことから、覆髄材や逆根管充填材として使用されている。しかし、pH上昇によってある程度の抗菌性を発揮するバイオセラミックスは、象牙細管内に侵入した細菌を駆除できるほどの高い抗菌性を有していない。また、抗菌成分の溶出は、硬組織形成を促す細胞に対してネガティブな作用に繋がるため、抗菌効果と硬組織誘導能という相容れない作用を共に発現させる技術は見出されていない。本研究により確立した、抗菌効果と硬組織形成作用を段階的に発現する技術を応用することで、歯質での細菌感染を制御しつつ、良好な硬組織の治癒を誘導する歯科材料の開発に期待できる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Incorporation of chlorhexidine in self-adhesive resin cements2022

    • 著者名/発表者名
      MEHDAWI Idris M.、KITAGAWA Ranna、KITAGAWA Haruaki、YAMAGUCHI Satoshi、HIROSE Nanako、KOHNO Tomoki、IMAZATO Satoshi
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 41 号: 5 ページ: 675-681

    • DOI

      10.4012/dmj.2022-004

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2022-09-25
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Fabrication of pH-Responsive Zn2+-Releasing Glass Particles for Smart Antibacterial Restoratives2022

    • 著者名/発表者名
      Deng Fan、Sakai Hirohiko、Kitagawa Haruaki、Kohno Tomoki、Thongthai Pasiree、Liu Yuhan、Kitagawa Ranna、Abe Gabriela L.、Sasaki Jun-ichi、Imazato Satoshi
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 27 号: 21 ページ: 7202-7202

    • DOI

      10.3390/molecules27217202

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Antibacterial effects and physical properties of a glass ionomer cement containing BioUnion filler with acidity-induced ability to release zinc ion2021

    • 著者名/発表者名
      Liu YH、Kohno T、Tsuboi R、Thongthai P、Deng F、Sakai H、Kitagawa H、Imazato S
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 40 号: 6 ページ: 1418-1427

    • DOI

      10.4012/dmj.2021-052

    • NAID

      130008123562

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2021-11-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of endodontic sealers containing antimicrobial-loaded polymer particles with long-term antibacterial effects2021

    • 著者名/発表者名
      Kitagawa H、Kitagawa R、Tsuboi R、Hirose N、Thongthai P、Sakai H、Ueda M、Ono S、Sasaki JI、Ooya T、Imazato S
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 37 号: 8 ページ: 1248-1259

    • DOI

      10.1016/j.dental.2021.04.008

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immobilizing bactericides on dental resins via electron beam irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      Thongthai P、Kitagawa H、Iwasaki Y、Noree S、Kitagawa R、Imazato S
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: 100 号: 10 ページ: 1055-1062

    • DOI

      10.1177/00220345211026569

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Acidity-induced release of zinc ion from BioUnion<sup>TM</sup> filler and its inhibitory effects against <i>Streptococcus mutans </i>2020

    • 著者名/発表者名
      Liu Y、Kohno T、Tsuboi R、Kitagawa H、Imazato S
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 39 号: 4 ページ: 547-553

    • DOI

      10.4012/dmj.2019-061

    • NAID

      130007884194

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2020-07-30
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cytotoxicity of S-PRG fillers: direct exposure of fillers and eluate from the fillers to RAW264 cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto M, Kitagawa H, Takahashi Y, Hayashi M, Imazato S
    • 雑誌名

      Nano Biomedicine

      巻: 12 ページ: 3-10

    • NAID

      130007885580

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fabrication of pH-responsive Zn-releasing glass particles for smart antibacterial restoratives2022

    • 著者名/発表者名
      Deng F, Sakai H, Kitagawa H, Kohno T, Tsuboi R, Thongthai P, Liu YH, Imazato S
    • 学会等名
      2022 International Association for Dental Research General Session & Exhibition
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of anti-biofilm effects of bio-active GIC using a bioreactor.2020

    • 著者名/発表者名
      Kohno T, Liu YH, Deng F, Tsuboi R, Kitagawa H, Imazato S.
    • 学会等名
      第68回国際歯科研究学会日本部会学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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