| 研究課題/領域番号 |
20K10025
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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57050:補綴系歯学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
平田 恵理 北海道大学, 歯学研究院, 助教 (10722019)
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| 研究分担者 |
横山 敦郎 北海道大学, 歯学研究院, 教授 (20210627)
高野 勇太 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (60580115)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | ナノカーボン / インプラント周囲炎 / 骨 / インプラント / カーボンナノホーン / カーボンナノチューブ / 近赤外光 / 光線力学療法 / 光温熱効果 / 抗菌作用 / 光増感剤 / カーボンナノ物質 / DDS / 光応答性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
単層CNT (Single-Walled Carbon Nanotubes: SWNTs)は，近赤外光を照射すると一重項酸素を発生させる光線力学作用と熱を発生させる光温熱作用の相乗効果をもたらすという特徴を持つ．本研究では，光応答性インプラント体表面にSWNTsを強固に固着し，上記のSWNTsの特徴を用いて，インプラント周囲炎に対して近赤外光照射による抗菌効果を発揮する，革新的な「光応答性CNTインプラント」を開発する．
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| 研究成果の概要 |
カーボンナノ物質(CNMs)は優れた特性を有し、医療分野での応用が期待される。本研究では、CNMsをインプラント周囲炎の治療法に応用するため1)チタン表面にカーボンナノホーン(CNHs)を固着させた骨伝導性材料、2)カーボンナノチューブ(CNTs)膜状材料、3)抗生剤/CNHs抗菌性複合体、4)光増感剤/CNHsの光線力学抗菌性材料を開発した。評価の結果、1)CNHs/TiO2はチタンより骨伝導能が優れ、2)CNT膜は骨形成亢進、3)抗生剤/CNHsは抗菌活性を示し近赤外光で増強、4)光増感剤/CNHsは一重項酸素発生により強力な光線力学抗菌効果を示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発したカーボンナノ材料を利用した革新的なインプラント材料は、従来材料の課題を克服する可能性を秘めている。骨伝導性に優れるCNHコーティングチタンは、早期の骨親和性を実現し、CNTメンブレンは効率的な骨再生を促進する。一方、抗生物質やフォトセンサー分子との複合化によりインプラント周囲炎に対する新たな治療法の開発が期待できる。これらの材料は、インプラント治療の成功率向上と合併症リスク低減に寄与し、患者のQOL向上が見込まれる。さらに抗菌材料の応用範囲は、医療分野にとどまらず、環境や食品分野などへも広がる可能性がある。
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