| 研究課題/領域番号 |
20K10067
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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 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石橋 実 東北大学, 歯学研究科, 非常勤講師 (40231138)
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| 研究分担者 |
山田 将博 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (90549982)
江草 宏 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30379078)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 骨小腔ー骨細管ネットワーク / 骨結合促効果 / チタンナノ表面改質技術 / 骨結合促進効果 / 骨小腔―骨細管系ネットワーク |
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| 研究開始時の研究の概要 |
（2020年度）機械的刺激が骨細胞の骨小腔―骨細管系ネットワーク構築に与える影響，及びチタン表面形態が機械的刺激に対する骨細胞の応答性に与える影響を反復圧縮負荷装置を用いた蛍光標識骨細胞培養試験で明らかにする．
（2021と2022年度）骨小腔－骨細管系ネットワークの活性化が即時負荷の骨結合促進効果に与える影響，及びインプラント表面形態が即時負荷の骨結合促進効果に与える影響を遺伝子改変マウス顎骨のインプラント即時負荷モデルで明らかにする．
これらを解決することにより，即時荷重インプラントの骨結合促進効果の分子生物学的機序が解明されるとともに，その効果を増強するインプラント表面改質法の開発に繋がる．
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| 研究成果の概要 |
骨細胞のネットワーク構造は骨の代謝回転と密接に関係しています。細胞の機械感知システムは骨細胞の樹状突起の形成を調節します。したがって、生体材料の表面ナノ表面形態は、骨細胞の骨小腔・骨小管ネットワーク構造に影響を与える可能性があります。本研究では、歯根セメント質表面のマイクロメカニカル特性やナノ表面形態を模倣したセメント質模倣チタンナノ表面が、無数のナノ突起で物理的な接触刺激を加えることにより、骨細胞の樹状突起をインプラント表面に直接付着させ、インプラント周囲組織の骨小腔・骨小管ネットワークの構築を促し、その結果、骨結合を強化することが判明しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
骨結合型インプラントの臨床的安定性は、骨細胞の三次元的ネットワークによって決定される骨の質に影響されます。骨細胞の三次元的ネットワーク形成を調節する生体材料は現在知られておりません。本研究は、無数のナノ突起を備えた生体模倣チタンナノ表面が、ナノ形態の物理的刺激を介して、骨細胞に多数の細胞突起を形成させてチタンナノ表面に付着させ、骨細胞の三次元的ネットワーク形成を促進することにより、チタンインプラントの骨結合を強化できることを初めて実証した研究です。ナノテクノロジーによる骨細胞制御の成功は、骨質を制御するための画期的な技術の開発への道を開きます。
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