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オーダーメイド唇顎口蓋裂治療に向けた織り構造足場材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K10240
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57070:成長および発育系歯学関連
研究機関大阪歯科大学

研究代表者

松本 尚之  大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (70199884)

研究分担者 橋本 典也  大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (20228430)
本津 茂樹  近畿大学, 生物理工学部, 名誉教授 (40157102)
本田 義知  大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (90547259)
陳 麗吉  大阪歯科大学, 歯学部, 助教 (20966816)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードアパタイト / ハイドロキシアパタイト / Er:YAGパルスレーザー / Er:YAGレーザー / Er:YAG;PLD法 / 吸収性足場材料
研究開始時の研究の概要

骨伝導性を有するオーダーメイド吸収性足場材料の開発を行う。CTデータを元に円盤状の吸収性足場材料を作製する。Er:YAG;PLD法でアパタイトコーティングを行い、薄膜の組成分析、成膜時の足場材料の温度上昇制御、膜とインプラント体の固着強度の評価・生体適合性の評価をin vitroで行う。次年度以降は先天性ラット顎裂モデルに適合したオーダーメイドの新規足場材料を製作し、トランスレーショナル研究を行い、臨床応用可能かどうかを包括的に明らかにする。

研究成果の概要

本研究の目的は、Er:YAG パルスレーザー堆積法(PLD 法)によりハイドロキシアパタイト(HAp)を被覆したポリカプロラクトン多孔質足場(HAp-PCL)を作製し、in vivoおよびin vitro での物性、生体適合性、骨形成能を評価した。Er:YAG-PLD 法によりPCL 多孔質足場上にHAp がコーティングされていることが確認された。in vivo の実験から、HAp コーティングは骨形成を促進し、HAp-PCL グループの新生骨の量は、どの時点でもPCL グループより有意に高いことが判明した。これは、HAp の優れた骨再生能に加え、足場表面の水濡れ性が向上したためと考えられる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

顎裂を伴う唇顎口蓋裂は、顎裂部への二次的新鮮自家腸骨海綿骨移植が行われてきた。一方で、臨床の現場で自家骨は早期に吸収してしまい長期効果がみられないとの報告もある。また、唇顎口蓋裂のような複雑な裂形態では高い靭性と骨伝導性を有する足場材料が望ましい。ポリ乳酸等の吸収性高分子を紡糸し、CTデータを元にして織ることで任意の3次元形状へと整形する特殊技術を保持している。さらに、歯科用レーザーを用いて手術サイドで骨伝導性を持たせることを考案した。CTデータを元にしたオーダーメイドの吸収性足場材料の骨造成のメカニズム解明と骨造成能の定量的評価が可能であれば大きな顎裂を伴う唇顎口蓋裂の治療につながる。

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

    (11件)

すべて 2023 2022 2021

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 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Effect of Er:YAG Pulsed Laser-Deposited Hydroxyapatite Film on Titanium Implants on M2 Macrophage Polarization In Vitro and Osteogenesis In Vivo2023

    • 著者名/発表者名
      Ma Lin、Li Min、Komasa Satoshi、Hontsu Shigeki、Hashimoto Yoshiya、Okazaki Joji、Maekawa Kenji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 25 号: 1 ページ: 349-349

    • DOI

      10.3390/ijms25010349

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Hydroxyapatite Coating by Er: YAG Pulsed Laser Deposition on the Bone Formation Efficacy by Polycaprolactone Porous Scaffold2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Ye、Jo Jun-Ichiro、Chen Liji、Hontsu Shigeki、Hashimoto Yoshiya
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 16 ページ: 9048-9048

    • DOI

      10.3390/ijms23169048

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Hydroxyapatite Film Obtained by Er:YAG Pulsed Laser Deposition on Sandblasted Titanium: An In Vitro Study2022

    • 著者名/発表者名
      Ma Lin、Li Min、Komasa Satoshi、Yan Sifan、Yang Yuanyuan、Nishizaki Mariko、Chen Liji、Zeng Yuhao、Wang Xin、Yamamoto Ei、Hontsu Shigeki、Hashimoto Yoshiya、Okazaki Joji
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 15 号: 6 ページ: 2306-2306

    • DOI

      10.3390/ma15062306

    • 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] Hydroxyapatite Film Coating by Er:YAG Pulsed Laser Deposition Method for the Repair of Enamel Defects2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Liji、Hontsu Shigeki、Komasa Satoshi、Yamamoto Ei、Hashimoto Yoshiya、Matsumoto Naoyuki
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 14 号: 23 ページ: 7475-7475

    • DOI

      10.3390/ma14237475

    • 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] Comparison of Osteogenic Potentials of Dental Pulp and Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells Using the New Cell Transplantation Platform, CellSaic, in a Rat Congenital Cleft-Jaw Model2021

    • 著者名/発表者名
      Lyu Jinzhao、Hashimoto Yoshiya、Honda Yoshitomo、Matsumoto Naoyuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 17 ページ: 9478-9478

    • DOI

      10.3390/ijms22179478

    • 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] Bioactivity Evaluation of Biphasic Hydroxyapatite Bone Substitutes Immersed and Grown with Supersaturated Calcium Phosphate Solution2021

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Yusuke、Matsuno Tomonori、Miyazawa Atsuko、Hashimoto Yoshiya、Satomi Takafumi
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 14 号: 18 ページ: 5143-5143

    • DOI

      10.3390/ma14185143

    • 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
  • [学会発表] チタンインプラント上に Er:YAG レーザーデポジション法によって成膜されたハイドロキシアパタイト膜が M2型マクロファージの分極化と骨形成に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      馬 琳, 李 敏, 小正  聡, 本津 茂樹, 橋本 典也, 岡崎 定司, 前川 賢治
    • 学会等名
      令和5年度 日本歯科理工学会近畿・中国地方会セミナ
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Er:YAGレーザーデポジション法でアパタイトを成膜した純チタン金属の生体適合性評価2023

    • 著者名/発表者名
      馬 琳, 小正  聡, 王 欣, 壺内 治光, 李 敏, 本津 茂樹, 橋本 典也, 前川 賢治
    • 学会等名
      公益社団法人日本補綴歯科学会第132回学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Hydroxyapatite Coating by Er: YAG Pulsed Laser Deposition on the Bone Formation Efficacy by Polycaprolactone Porous Scaffold2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Ye、Jo Jun-Ichiro、Chen Liji、Hontsu Shigeki、Hashimoto Yoshiya
    • 学会等名
      国際歯科材料会議 2022 第80回 学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] エナメル質欠損修復のためのEr:YAGパルスレーザーディポジション法によるハイドロキシアパタイト成膜2021

    • 著者名/発表者名
      陳麗吉 ,本津茂樹,小正聡 ,山本 衛,橋本典也,松本尚之
    • 学会等名
      日本歯科理工学会 第78回 秋期学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Er:YAGレーザーアブレーション法によるエナメル質上へのアパタイト膜の直接形成2021

    • 著者名/発表者名
      陳麗吉 ,本津茂樹,小正聡 ,橋本典也,松本尚之
    • 学会等名
      日本歯科理工学会 近畿・中四国地方会 令和2年度冬期セミナー
    • 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: 2025-01-30  

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