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Mg-Sr修飾型吸収性ハイドロキシアパタイト線維を用いた革新的骨再生材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K09950
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57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関岩手医科大学 (2022-2023)
東京医科歯科大学 (2021)

研究代表者

今 一裕  岩手医科大学, 歯学部, 准教授 (70609718)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード骨移植 / 骨再生 / 骨補填材 / 歯科インプラント治療 / 歯科インプラント
研究開始時の研究の概要

歯科領域における骨補填材については様々な研究がなされているが、自家骨と同じリモデリング能を有する補填材料は未だ開発されていない。
我々の研究室では、骨移植材として、ハイドロキシアパタイトファイバー(HAファイバー)を開発している。通常では非吸収性であるハイドロキシアパタイトが、HAファイバーに加工することにより自家骨と同様のリモデリング能をもつ吸収性の骨補填材として有用であることを示してきた。
これに、骨代謝を促進すると思われる、マグネシウム(Mg)およびストロンチウム(Sr)を添加しし、HAファイバーとMgおよびSrの複合グラフトを開発し、新たな革新的次世代骨補填材としての確立を目指す。

研究実績の概要

本研究課題は、申請者が所属していた研究室で開発したハイドロキシアパタイトファイバー(HAファイバー)を活用した骨移植材料の開発を目的としている。このHAファイバーは、ハイドロキシアパタイトが主成分ではあるが、骨内に移植すると、吸収性を示し、補填材として有望視されている。本HAファイバーの骨再生能を、より改善するために、微量元素を加える研究課題としている。近年、骨代謝において、重要性が着目されているマグネシウム、ストロンチウムを、本HAアパタイトファイバーに加え、骨再生能の改善を見込んでいる。
本研究は、ウサギを持ちいた in vitroモデルと、ラット細胞を用いた in vivoモデルにて計画を立てていた。しかし、コロナ禍の影響を受け、動物実験および細胞実験の遂行が抑制されていた。そのため、先行文献の検討および実験計画の綿密な立案を行う方針とした。コロナの感染拡大が抑制されてきたため、動物実験計画・倫理申請を行い、実際の研究を遂行できる体制が整っている。
また、研究分析手法についても、再検討を行っている。研究活動を効率的にすすめることにより、当初計画していたin vivo系のRT-qPCR法による、骨形成に関連する遺伝子の解析に加え、マイクロアレイ、RNA-seqといった新たな分析手法を取り入れる予定である。新たに取り入れるこれらの手法から、より網羅的な研究データ取得を行うことが可能となり、今後、in vitro系の研究で活用する微量元素含有型HAファイバーの検討を行う予定である。
現在、研究代表者が研究機関を移動しているため、若干の遅れを生じているが、研究遂行のため、研究計画を綿密に立案している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍により、実験環境が抑制されていたため。
また、研究代表者が研究機関を移動したため、再度倫理申請を行い、研究遂行を進めているため。

今後の研究の推進方策

今後は、in vivoモデルを先行し、HAファイバーに適切なストロンチウムの適応方法および濃度の検討を行う。また、研究を効率的に行い、RT-qPCRのほかに、マイクロアレイ、RNAーseqといった、新たな解析手法を取り入れ、より発展的な研究を推進する。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Efficacy of a novel membrane comprising a copolymer of L-lactic acid and glycolic acid in osteoblasts <i>in vitro </i>2021

    • 著者名/発表者名
      KUWAHARA Hiroki、TACHIKAWA Noriko、KON Kazuhiro、KASUGAI Shohei
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 40 号: 5 ページ: 1196-1201

    • DOI

      10.4012/dmj.2020-369

    • NAID

      130008093782

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2021-09-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel hydroxyapatite fiber material for the regeneration of critical-sized rabbit calvaria defects2021

    • 著者名/発表者名
      WANG Fangshuo、NAKATA Hidemi、SUN Xiaolong、MAUNG Wai Myo、SATO Masashi、KON Kazuhiro、OZEKI Kazuhide、IKUMI Reo、KASUGAI Shohei、KURODA Shinji
    • 雑誌名

      Dental Materials Journal

      巻: 40 号: 4 ページ: 964-971

    • DOI

      10.4012/dmj.2020-327

    • NAID

      130008069851

    • ISSN
      0287-4547, 1881-1361
    • 年月日
      2021-07-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Construction of AI system to identify the dental implants from radiographic images.2022

    • 著者名/発表者名
      1.Sawako Kawakami, Kazuhiro Kon, Tetsuyasu Yamada, Yoshiyuki Kubota, Fumihiko Kimura, Masashi Yamamuro, Eriko Marukawa
    • 学会等名
      Annual Scientific Meeting of the European Association for Osseointegration
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 10年経過症例におけるインプラント対合歯の喪失に関連する因子の検討.2021

    • 著者名/発表者名
      今 一裕, 川上 紗和子, 高橋 明寛, 遠山 康之輔, 立川 敬子, 塩田 真.
    • 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] 健常者とインプラント周囲炎患者のインプラント周囲滲出液中の炎症性サイトカインの比較.2021

    • 著者名/発表者名
      今 一裕, 川面 理紗, 立川 敬子, 塩田 真, 春日井 昇平, 丸川 恵理子.
    • 学会等名
      第25回日本顎顔面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
  • [図書] 冠橋義歯補綴学テキスト 第5版2023

    • 著者名/発表者名
      石神 元、上田 一彦、魚島 勝美
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      永末書店
    • ISBN
      9784816014239
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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