| 研究課題/領域番号 |
21H03126
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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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 |
佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 非常勤講師 (30178644)
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| 研究分担者 |
金森 義明 東北大学, 工学研究科, 教授 (10333858)
菅野 太郎 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30302160)
中村 圭祐 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (30431589)
松浦 寛 東北学院大学, 工学部, 教授 (30612767)
天雲 太一 東北大学, 大学病院, 講師 (80451425)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | 紫外線 / 骨形成 / 酸化ストレス / 骨形成促進 / UVA |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、皮質骨を通して骨髄に光（紫外線）照射をすることで局所的な骨形成を促進する技術の研究開発を行う。申請者は、皮膚科光線療法で使用される安全性の担保された紫外線A波（UVA）をラットの歯に照射することで、歯髄内部の象牙質の形成が促進されることを発見した。この作用はUVA照射による軽度酸化ストレスとそれに引き続く組織修復によるものであることを示唆する結果が得られている。そこで本研究ではUVA照射による局所的な軽度酸化ストレスが骨形成も促進するという仮説を検証し、メカニズムの解明を目指す。また、本技術を応用して歯科インプラントの骨結合促進を実証し、次代へ向けての歯科医療に貢献する。
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| 研究実績の概要 |
これまでの研究で紫外線A波（UVA）をラット大腿骨に照射すると、照射部位で骨梁形成が認められることがマイクロCT分析を通して明らかとなった。しかしながら、ラット大腿骨のマイクロCT画像の解析は、関心領域（ROI）設定方法や皮質骨と骨梁に分離するセグメンテーション方法の影響を大きく受けるため、正確な分析を実施するためには画像解析方法を確立する必要性が示唆された。
そこで、今年度はAmira3D Pro（ThermoFisher Scientific）を用いたラット大腿骨のマイクロCT分析法についての検討を行った。前年度までと同様に、ラットの左右大腿骨をテストとコントロールに分け、テスト側では骨幹部にUVA照射（波長：365 nm、放射照度：7.5 W/cm2）を行い、コントロール側ではUVA照射は行わず偽手術だけを行った。3週間後に 左右大腿骨を採取してマイクロCT分析（Lab Hx-100、Rigaku）を行い、高解像度3次元画像（Voxelサイズ：9 um）を取得した。同一個体のテストとコントロールで同じ部位にROIを設定するために、Resample Transform Imageモジュールを用いて大腿骨の3次元画像の重ね合わせを行った。その後、大腿骨遠位端部とUVA照射部位のROIを設定し、テストとコントロールの同一個所における骨梁の分析を実施した。各ROIにおける骨梁のセグメンテーションにはAmbient Occlusionモジュールを一定の閾値で用いた。さらに、Interactive Top-Hatモジュールによって、細い骨梁部部や狭い骨梁間の空隙分のセグメンテーションを行った。このような3次元画像解析により、従来よりも精密な骨梁解析が可能となり、UVA照射は局所的に骨梁形成を促進するが、同一大腿骨の非照射部位では骨梁の形成に影響を及ぼさないことを確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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