| 研究課題/領域番号 |
20K18554
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 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 | 東京医科歯科大学 |
|---|
研究代表者 |
陳 鵬 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (70708388)
|
|---|
| 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
|
|---|
| キーワード | ナノ・バイオ界面設計 / 微細構造加工 / チタン / フェムト秒レーザ / ヒト間葉系幹細胞 / インプラント材 / 骨再生 / 医療・福祉 / バイオインタフェイス設計 / ナノ・バイオ表面微細構造 / フェムト秒レーザー加工 / 骨の再生 / 生体適合性 / バイオインターフェース設計 / 幹細胞 / ナノトポグラフィー / レーザー加工 / 生体材料 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
日本は、高齢化社会を迎え、歯の喪失が高齢者の日常生活の質を妨げる大きな要因となっている。近年インプラント治療を受ける者が急速に増加る傾向にある。しかしながら、現在インプラント材料として最も使用されている金属は生体適合性において不十分な点や長期的な使用に伴う問題点がある。本研究は、金属表面にレーザを照射し微細構造のある表面パターンを形成することで、インプラント体周囲の新しい骨形成を促進する表面設計の構想を行う点で独創性を持っている。本研究では将来的な製造を可能にすることで、歯科インプラント治療の効果・効率の大幅な改善、患者の負担軽減、低侵襲性の確保、QOLの向上を促進する効果が期待される。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、インプラント体周囲の新しい骨形成を促進するスマート表面デザインの構想を行う点で独創性を持って、チタン表面にフェムト秒レーザを照射し周期的微細構造のある表面パターンにより、ヒト間葉系幹細胞やマウス骨芽前駆細胞の接着形態を制御および骨芽細胞への分化誘導促進を目指した。この結果、レーザにより形成したMicron/nano周期的微細構造（Hybrid）が最も優れた細胞の接着制御を示すことが明らかとなった。また、Hybrid構造あるチェッカーボード表面パターンが最も優れた硬組織適合性を示すことが明らかとなった。以上の結果から、骨癒合の加速を促進するインプラント体表面デザインの開発に成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
チタン（Ti）やTi合金は現在インプラント材料として最も使用されている生体材料の一種である。しかしながら、Tiには金属材料であるが故に生体適合性において不十分な点や長期的な使用に伴う問題点がある。本研究では、新しい骨形成を促進するTiインプラント体表面パターンデザインの創出、間葉系幹細胞や骨芽前駆細胞との接着形態制御及び骨への分化誘導を向上させることが明らかにした。本研究によって、インプラント材周辺の新生骨の再生を促進するためのスマート表面パターンを創出の将来の製造を可能にし、歯科インプラント治療を効果・効率の大幅な改善、患者の負担軽減、低侵襲性の確保、QOLの向上を促進する効果が期待される。
|
