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カーボンナノホーンをDDSキャリアとするインプラント周囲炎への革新的治療法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20K23013
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0907:口腔科学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

前田 由佳利  北海道大学, 大学病院, 医員 (40884622)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードカーボンナノホーン / ミノサイクリン / インプラント周囲炎 / 局所薬物送達療法 / 動物実験
研究開始時の研究の概要

炭素のみからなる新素材であるカーボンナノホーン(CNHs) は,物理的ならびに化学的特性とともに高い生体適合性を有することから,生体材料への応用が期待されている.申請者らは,歯科口腔領域で汎用されているミノサイクリン塩酸塩(MC)と複合(MC/CNHs)することにより,疎水性であるCNHsの分散に成功し,MCの抗菌性を十分に保持したままCNHsからMCを徐放させることに成功した.本申請においては,口腔インプラント治療への臨床応用を目的として以下の2点を行う.
1)MC/CNHsのin vivoでの安全性と効果の検証.
2)CNHsへ新たに担持可能な薬剤の探索.

研究成果の概要

生体吸収性ハイドロゼラチンゲルを用いて,ゲル化したMC/CNHsはラット皮下埋入にて炎症性を示さなかった.ラット第一大臼歯抜歯後にTiスクリューを即時埋入し,4週経過後にリガチャーワイヤーを歯肉溝に巻いて歯周炎モデルラットを作製した.
CNHsとの複合体においてクロルヘキシジン(CHX)・塩化ベンザルコニウム(BAC)・レボフロキサシン・FGFの作製に成功した.NIH-3T3を用いた細胞培養ではFGF/CNHsは細胞毒性を有せずFGFの効果を保持していたが、S.mutans菌を用いた菌培養ではCNHsに担持させることでそれぞれが持つ消毒作用を減弱させる可能性が示唆された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ラット皮下に化学架橋剤不使用の生体吸収性ハイドロゼラチンゲルに包埋したMC/CNHsを注入し,炎症を惹起しなかったことから,in vivoでの安全性が確立された.CNHsと薬剤を複合体とすることでCNHsの分散性を向上させ,さらに静菌作用等の付帯効果を与えることが可能となった.この特徴を用いてインプラント周囲炎への局所薬物送達療法への応用が期待できると考えている.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Single-Walled Carbon Nanotube Membranes Accelerate Active Osteogenesis in Bone Defects: Potential of Guided Bone Regeneration Membranes2022

    • 著者名/発表者名
      Xu Yikun、Hirata Eri、Iizumi Yoko、Ushijima Natsumi、Kubota Keisuke、Kimura Sadahito、Maeda Yukari、Okazaki Toshiya、Yokoyama Atsuro
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 8 号: 4 ページ: 1667-1675

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.1c01542

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カーボンナノホーン修飾チタン上でのマクロファージの挙動と分極2022

    • 著者名/発表者名
      木村貞仁、平田恵理、前田由佳利、横山敦郎
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会第131回学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ミノサイクリン担持カーボンナノホーンに対する近赤外光照射による放出制御2022

    • 著者名/発表者名
      小西大輔、平田恵理、高野勇太、前田由佳利、木村貞仁、横山敦郎
    • 学会等名
      第12回ナノカーボンバイオシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 骨再生誘導法への単層カーボンナノチューブ膜の応用2021

    • 著者名/発表者名
      徐易坤、平田恵理、髙田紗理、 前田由佳利、木村貞仁、 横山敦郎
    • 学会等名
      日本補綴歯科学会第130回記念学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication and evaluation of single walled carbon nanotube membrane for guided bone regeneration application.2021

    • 著者名/発表者名
      Yikun Xu、Eri Hirata、Yoko Iizumi、 Yukari Maeda、 Sadahito Kimura、Toshiya Okazaki、Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      第11回ナノカーボンバイオシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Exploration of macrophage polarization on titanium coated with carbon nanohorns.2021

    • 著者名/発表者名
      Sadahito Kimura、 Eri Hirata、 Yuta Takano、 Yukari Maeda 、 Masatoshi Sakairi、 Masako Yudasaka、 Atsuro Yokoyama
    • 学会等名
      第11回ナノカーボンバイオシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 光殺菌性カーボンナノホーンの開発2021

    • 著者名/発表者名
      平田恵理、前田由佳利、 木村貞仁、横山敦郎
    • 学会等名
      第51回日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボンナノホーン修飾チタン上のM1-M2マクロファージの分極2021

    • 著者名/発表者名
      木村貞仁、平田恵理、 前田由佳利、横山敦郎
    • 学会等名
      第51回日本口腔インプラント学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2024-01-30  

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