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歯周組織再生を促進する医用無機イオン徐放型インプラント表面処理材の創製

研究課題

研究課題/領域番号 20K18572
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

中村 仁  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (30771513)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード医用材料 / 歯科インプラント / ジルコニア / 表面処理 / リン酸ジルコニウム / 生体微量元素 / 抗菌性 / 銀イオン / 歯周組織再生 / インプラント / 無機イオン / 層状リン酸塩
研究開始時の研究の概要

本研究では、人工歯根用のチタン合金に生体組織の自己修復を促進する機能を付与するための新たな材料設計の概念を開拓する。生体の自己修復の促進には生体微量元素を用いる。生体内に存在する微量な無機元素は生命活動の維持に重要な役割を担い、適切な濃度域であれば、生理学的活性を高める機能を持つ。層状構造を持つ新たなナノ複合材料を簡便にチタン合金表面に形成する手法を確立し、その層間に生体微量金属を導入する手法で、生体微量元素が徐放可能な人工歯根用材料の構築をめざす。さらに、材料に対するヒト歯周組織由来細胞の応答を調べ、in vitroでの組織再生促進効果ついて知見を集積する。

研究成果の概要

液相プロセスを応用して層状構造を持つナノ複合材料微粒子をジルコニア基材の表面に形成した。さらに、その層間に生体微量元素や抗菌性を示す元素、ならびに骨分化を誘引する有機分子を組み入れる手法を確立した。これらの薄膜を形成した基材からは、体液模倣環境下においてコバルトや銀などの無機イオンを徐放可能であった。さらに、基材表面において骨芽細胞の分化促進や抗菌性などの機能が発現することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

歯周組織を再建する人工歯の材料として、ジルコニアセラミックスやチタンが臨床で使用されている。これらの材料は異物反応を示さず歯周組織との馴染みよさに優れる。一方、歯周組織に能動的に働きかけその再生を促す機能や、抗菌性などの機能を持たず、人工歯周囲における歯周炎のリスクを低減可能な材料やその表面処理手法の開拓が喫緊の課題である。本研究課題で得た成果は、従前から使用されてきた人工歯用の材料に骨形成促進や抗菌性などの機能を付与するための新規表面処理法の指針を提供するものである。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Organic modification of layered zirconium phosphate/phosphonate for controlled release of therapeutic inorganic ions2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Jin、Ito Ryoya、Kozaki Ryohei、Sugawara-Narutaki Ayae、Ohtsuki Chikara
    • 雑誌名

      Science and Technology of Advanced Materials

      巻: 22 号: 1 ページ: 1000-1012

    • DOI

      10.1080/14686996.2021.1993728

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human stem cell response to layered zirconium phosphate2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Jin、Endo Kanta、Sugawara-Narutaki Ayae、Ohtsuki Chikara
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 10 号: 59 ページ: 36051-36057

    • DOI

      10.1039/d0ra04924g

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of layered calcium silicate organically modified with two types of functional groups for varying chemical stability2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Jin、Suzuki Yuna、Narukawa Ryosuke、Sugawara-Narutaki Ayae、Ohtsuki Chikara
    • 雑誌名

      Journal of Asian Ceramic Societies

      巻: 9 号: 1 ページ: 113-123

    • DOI

      10.1080/21870764.2020.1854925

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ケイ酸塩・リン酸塩セラミックス複合材料への細胞応答2022

    • 著者名/発表者名
      中村 仁
    • 学会等名
      第 16 回循環高分子会議
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 液相レーザープロセスによるジルコニア上での銀含有リン酸ジルコニウム粒子の形成2021

    • 著者名/発表者名
      中村 仁、長尾 昇一郎、大槻 主税
    • 学会等名
      第40回整形外科バイオマテリアル研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フェニル基で修飾された層状リン酸ジルコニウムへのアルキルアミンのインターカレーション2021

    • 著者名/発表者名
      小﨑 稜平、中村 仁、大槻 主税
    • 学会等名
      第43回日本バイオマテリアル学会大会・第8回アジアバイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ソルボサーマル法により合成した層状リン酸ジルコニウムへの幹細胞の分化を促進する薬剤の導入と in vitro 評価2021

    • 著者名/発表者名
      大塚 陸渡、中村 仁、大槻 主税
    • 学会等名
      第43回日本バイオマテリアル学会大会・第8回アジアバイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フェニル修飾層状リン酸ジルコニウムへのアルキルアミンのインターカレーション挙動2021

    • 著者名/発表者名
      小﨑 稜平、中村 仁、大槻 主税
    • 学会等名
      2021年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 銀イオン含有層状リン酸チタンの抗菌性および骨芽細胞増殖性評価2021

    • 著者名/発表者名
      中村 仁、遠藤 寛太、大槻 主税
    • 学会等名
      第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] フェニル修飾リン酸ジルコニウムに担持した医用無機イオンの徐放挙動2021

    • 著者名/発表者名
      山口 廉弥、中村 仁、大槻主税
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会第34回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] リン酸含有水溶液を用いた液相レーザープロセスによるジルコニアの表面改質2021

    • 著者名/発表者名
      中村 仁、長尾 昇一郎、大槻 主税
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会第34回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 骨芽細胞への分化を促進する因子を導入した層状リン酸ジルコニウムのin vitro評価2021

    • 著者名/発表者名
      大塚 陸渡、遠藤 寛太、中村 仁、鳴瀧 彩絵、大槻 主税
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会2021年度春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 銀含有層状リン酸チタン表面での細胞および細菌応答2021

    • 著者名/発表者名
      中村仁、遠藤寛太、鳴瀧彩絵、大槻主税
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2021年年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フェニル基修飾量が異なる層状リン酸ジルコニウムへの 第四級アンモニウムカチオンの担持2021

    • 著者名/発表者名
      小﨑稜平、中村 仁、鳴瀧彩絵、大槻主税
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2021年年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] コバルトイオンを含有するフェニル修飾リン酸ジルコニウムからの無機イオン徐放挙動の評価2021

    • 著者名/発表者名
      山口廉弥、中村 仁、鳴瀧彩絵、大槻主税
    • 学会等名
      日本材料学会東海支部第15回学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 液相レーザープロセスによるジルコニア焼結体表面でのリン酸ジルコニウムの形成2020

    • 著者名/発表者名
      長尾昇一郎、中村 仁、鳴瀧彩絵、大槻主税
    • 学会等名
      2020年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 銀イオン導入層状リン酸化合物で被覆されたチタン基材の抗菌性評価2020

    • 著者名/発表者名
      中村 仁、遠藤寛太、鳴瀧彩絵、大槻主税
    • 学会等名
      2020年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フェニル修飾層状リン酸ジルコニウムへの多様な鎖長を持つアルキルアンモニウムカチオンの担持2020

    • 著者名/発表者名
      小崎稜平、中村 仁、鳴瀧彩絵、大槻主税
    • 学会等名
      2020年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フェニル修飾層状リン酸ジルコニウムへのアルキルアンモニウムカチオンの担持2020

    • 著者名/発表者名
      小崎稜平、伊藤諒也、中村 仁、鳴瀧彩絵、大槻主税
    • 学会等名
      公益社団法人日本セラミックス協会第33回秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 炭酸ガスレーザーを用いたジルコニア焼結体表面でのリン酸ジルコニウムの形成2020

    • 著者名/発表者名
      長尾昇一郎、中村 仁、鳴瀧彩絵、大槻主税
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第33回秋季シンポジウム
    • 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: 2023-01-30  

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