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バイオセラミックス・コーティングによる骨伝導性の強化とインプラント周囲炎の予防

研究課題

研究課題/領域番号 20K09992
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
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

PEZZOTTI G.  京都工芸繊維大学, その他部局等, 理事・副学長 (70262962)

研究分担者 足立 哲也  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (10613573)
Marin Elia  京都工芸繊維大学, 材料化学系, 准教授 (10814014)
小原 幸  京都薬科大学, 薬学部, 准教授 (80275198)
扇谷 えり子  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (80300820)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード窒化ケイ素 / インプラント周囲炎 / 骨伝導 / 抗菌性 / バイオセラミックス / ラマン分光法 / 歯科インプラント / ラマン分光分析 / 再生医療
研究開始時の研究の概要

YAGレーザー処理により、チタン合金表面に窒化ケイ素の粉末をコーティングすることで、窒化ケイ素複合化インプラント材料を創成する。窒化ケイ素複合化インプラントの抗菌性や骨伝導が強化するかをin vitroまたはin vivoの系で検証する。

研究成果の概要

再生力や免疫力が低下した高齢者に対して、良質の歯科インプラント治療を提供するには、高い生物活性と抗菌性を有するインプラント材料を使用することが望ましい。しかし、インプラント材料として最も多く使われているチタン合金は、これらの要件を十分に満たしているとは言い難い。本研究は、骨伝導能と抗菌効果(インプラント周囲炎の予防)を窒化ケイ素コーティングによって強化できるかをin vitroとin vivoの系で検証し、さらに窒化ケイ素を始めとするバイオセラミックスが骨結合に与える影響を様々な分光学的解析法により明らかにする。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯科インプラント手術件数は年々増加しているものの、骨質が低下した患者や術後感染症であるインプラント周囲炎に対する対策は十分されておらず、高機能化インプラント材料の開発が喫緊の課題となっている。現在、生物活性と抗菌性を同時に強化する処理方法は国内外でも例は少ない。窒化ケイ素コーティングによりチタンの生物活性、抗菌性と骨伝導性を強化する試みは、再生力・免疫力が低下した高齢者においても早期の骨結合の獲得と術後感染予防が可能となり、QOLの向上に大いに貢献できると考えられる。本研究は、生体材料学・歯科医学領域だけでなく、整形外科や形成外科領域においても大きなインパクトを与えると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 6件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] UCLA School of Dentistry(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Venice Ca'Foscari University(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Silicon nitride as a biomaterial2023

    • 著者名/発表者名
      Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 131 号: 8 ページ: 398-428

    • DOI

      10.2109/jcersj2.23057

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 年月日
      2023-08-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Culture of Cartilage Tissue on Nanogel-Cross-Linked Porous Freeze-Dried Gel Scaffold for Regenerative Cartilage Therapy: A Vibrational Spectroscopy Evaluation2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi Tetsuya、Miyamoto Nao、Imamura Hayata、Yamamoto Toshiro、Marin Elia、Zhu Wenliang、Kobara Miyuki、Sowa Yoshihiro、Tahara Yoshiro、Kanamura Narisato、Akiyoshi Kazunari、Mazda Osam、Nishimura Ichiro、Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 15 ページ: 8099-8099

    • DOI

      10.3390/ijms23158099

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cytotoxicity and osteogenic effects of aluminum ions2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Kai、Boschetto Francesco、Yamamoto Kenta、Honma Taigi、Miyamoto Nao、Adachi Tetsuya、Kanamura Narisato、Yamamoto Toshiro、Wenliang Zhu、Marin Elia、Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      Journal of Inorganic Biochemistry

      巻: 234 ページ: 111884-111884

    • DOI

      10.1016/j.jinorgbio.2022.111884

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Innovative electrospun PCL/fibroin/l-dopa scaffolds scaffolds supporting bone tissue regeneration2022

    • 著者名/発表者名
      Marin Elia、Yoshikawa Orion、Boschetto Francesco、Honma Taigi、Adachi Tetsuya、Zhu Wenliang、Xu Huaizhong、Kanamura Narisato、Yamamoto Toshiro、Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      Biomedical Materials

      巻: 17 号: 4 ページ: 045010-045010

    • DOI

      10.1088/1748-605x/ac6c68

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Explorative study on the antibacterial effects of 3D-printed PMMA/nitrides composites2021

    • 著者名/発表者名
      E. Marin, F. Boschetto, M. Zanocco, T. Honma, W. Zhu, G. Pezzotti
    • 雑誌名

      Mater. & Design

      巻: 206 ページ: 109788-109788

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2021.109788

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Raman spectroscopy in cell biology and microbiology2021

    • 著者名/発表者名
      Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      Journal of Raman Spectroscopy

      巻: 52 号: 12 ページ: 2348-2443

    • DOI

      10.1002/jrs.6204

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Antibacterial Property of Cellulose Acetate Composite Materials Reinforced with Aluminum Nitride2021

    • 著者名/発表者名
      Sunthar Thefye P. M.、Boschetto Francesco、Doan Hoan Ngoc、Honma Taigi、Kinashi Kenji、Adachi Tetsuya、Marin Elia、Zhu Wenliang、Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      Antibiotics

      巻: 10 号: 11 ページ: 1292-1292

    • DOI

      10.3390/antibiotics10111292

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biological responses to silicon and nitrogen-rich PVD silicon nitride coatings2021

    • 著者名/発表者名
      E. MARIN, F. BOSCHETTO, M. ZANOCCO, W. ZHU, T. ADACHI, N. KANAMURA, T. YAMAMOTO, B.J. MACENTIRE, E. N. JONES, C. POWELL, J. HENDRY, R.M. BOCK, B.S. BAL, G. PEZZOTTI
    • 雑誌名

      Materials Today Chemistry

      巻: 19 ページ: 100404-100404

    • DOI

      10.1016/j.mtchem.2020.100404

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Surface Functionalization of Polyethylene by Silicon Nitride Laser Cladding2020

    • 著者名/発表者名
      M. ZANOCCO, E. MARIN, F. BOSCHETTO, T. ADACHI, T. YAMAMOTO, N. KANAMURA, W. ZHU, B. J. MCENTIRE, B. S. BAL, R. ASHIDA, O. MAZDA, G. PEZZOTTI
    • 雑誌名

      Applied Science

      巻: 10 号: 7 ページ: 2612-2612

    • DOI

      10.3390/app10072612

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Silicon nitride laser cladding: A feasible technique to improve the biological response of zirconia2020

    • 著者名/発表者名
      Marin Elia、Zanocco Matteo、Boschetto Francesco、Santini Michele、Zhu Wenliang、Adachi Tetsuya、Ohgitani Eriko、McEntire Bryan J.、Bal B. Sonny、Pezzotti Giuseppe
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 191 ページ: 108649-108649

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2020.108649

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] KUSA-A1 mesenchymal stem cells response to PEEK-Si3N4 composites2020

    • 著者名/発表者名
      Marin E.、Boschetto F.、Zanocco M.、Adachi T.、Toyama N.、Zhu W.、McEntire B.J.、Bock R.M.、Bal B.S.、Pezzotti G.
    • 雑誌名

      Materials Today Chemistry

      巻: 17 ページ: 100316-100316

    • DOI

      10.1016/j.mtchem.2020.100316

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] In Vitro Comparison of Bioactive Silicon Nitride Laser Claddings on Different Substrates2020

    • 著者名/発表者名
      E. MARIN, M. ZANOCCO, F. BOSCHETTO, T. YAMAMOTO, N. KANAMIURA, W. ZHU, B. J. MCENTIRE, B. S. BAL, R. ASHIDA, O. MAZDA, G. PEZZOTTI
    • 雑誌名

      Applied Science

      巻: 10 号: 24 ページ: 9039-9039

    • DOI

      10.3390/app10249039

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 抗ウィルス性セラミックス2023

    • 著者名/発表者名
      Pezzotti Giuseppe
    • 学会等名
      日本セラミックス協会-第36回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ラマン分光法による光診断技術について2022

    • 著者名/発表者名
      Giuseppe Pezzotti
    • 学会等名
      第34 回NPO 法人日本口腔科学会近畿地方部会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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