創傷治癒と骨形成を促進するチタンインプラントの表面処理

• 研究課題/領域番号: 24592966
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 歯科医用工学・再生歯学
• 研究機関: 昭和大学
• 研究代表者: 柴田 陽 昭和大学, 歯学部, 助教 (30327936)
• 研究分担者: 宮崎 隆 昭和大学, 歯学部, 教授 (40175617) ; 美島 健二 昭和大学, 歯学部, 教授 (50275343) ; 山田 篤 昭和大学, 歯学部, 講師 (50407558) ; 吉田 美智 昭和大学, 歯学部, 兼任講師 (50555109)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: チタン / インプラント / 酸化ストレス / 細胞 / 陽極酸化処理 / 石灰化組織 / 創傷治癒

研究成果の概要

インプラント表面での酸素供給は創傷治癒に大きく貢献するが，金属材料でこれを達成することは容易でない．一方，漂白剤に用いられる過炭酸ナトリウムを表面に分散させた高分子膜が細胞内酸化ストレスを抑制し，in vivoで創傷治癒を促進する作用が近年報告された．我々はリン酸二水素ナトリウム溶液中で放電用陽極酸化処理したチタン表面がヒドロキシラジカルを発生し，表面疎水性炭化水素の吸着を防止することから優れた生体適合性を長期間持続することを報告した．またチタンインプラントの放電陽極酸化処理は，ヒドロキシラジカル発生により周囲軟組織細胞の酸化ストレスを抑制すると同時に骨形成能を向上させる可能性が示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] A review of improved fixation methods for dental implants. Part I: Surface optimization for rapid osseointegration (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibata Y., Tanimoto Y.
  • 雑誌名: Journal of Prosthodontic Research 巻: 59 号: 1 ページ: 20-33
  • DOI: 10.1016/j.jpor.2014.11.007
  • NAID: 130007936698
  • ISSN: 1883-1958, 1883-9207
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A review of improved fixation methods for dental implants. Part II: Biomechanical integrity at bone–implant interface (2015)
  • 著者名/発表者名: Shibata Y., Tanimoto Y., Maruyama N., Nagakura M.
  • 雑誌名: Journal of Prosthodontic Research 巻: 59 号: 2 ページ: 84-95
  • DOI: 10.1016/j.jpor.2015.01.003
  • NAID: 130007936685
  • ISSN: 1883-1958, 1883-9207
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Surface topography, hardness, and frictional properties of GFRP for esthetic orthodontic wires (2015)
  • 著者名/発表者名: Inami T., Tanimoto Y., Yamaguchi M., Shibata Y., Nishiyama N., Kasai K.
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 巻: 103 号: 1 ページ: 88-95
  • DOI: 10.1002/jbm.b.33372
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Enhanced in vitro biological activities generated by surface characteristics of anodically oxidized titanium- the contribution of the oxidation effect (2015)
  • 著者名/発表者名: Wurihan, Yamada A., Suzuki D., Shibata Y., Kamijo R, and Miyazaki T.
  • 雑誌名: European Cells and Materials 巻: ２９
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Bone micro-fragility caused by the mimetic aging processes in α-klotho deficient mice: in situ nanoindentation assessment of dilatational bands (2015)
  • 著者名/発表者名: Maruyama N., Shibata Y., Mochizuki A., Yamada A., Maki K., Inoue T., Kamijo R., Miyazaki T.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ 巻: ４７ ページ: 62-71
  • DOI: 10.1016/j.biomaterials.2015.01.004
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] In-situ quasi-static and dynamic nanoindentation tests on calcified nodules formed by osteoblasts: Implication of glucocorticoids responsible for osteoblast calcification (2015)
  • 著者名/発表者名: Miyamoto S., Miyamoto Y., Shibata Y., Yoshimura K., Izumida E., Suzuki H., Miyazaki T., Maki K., Kamijo R.
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: １２ ページ: 216-226
  • DOI: 10.1016/j.actbio.2014.10.038
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Strain-rate stiffening of cortical bone: observations and implications from nanoindentation experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama N., Shibata Y., Wurihan, Swain M., Kataoka Y., Takiguchi Y., Yamada A., Maki K. and Miyazaki T.
  • 雑誌名: Ｎａｎｏｓｃａｌｅ 巻: ６ 号: 24 ページ: 14863-14871
  • DOI: 10.1039/c4nr03180f
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nanoindentation tests to assess polymerization of resin-based luting cement (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato M., Fujishima A., Shibata Y., Miyazaki T.
  • 雑誌名: Ｄｅｎｔａｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ 巻: ３０ 号: 9 ページ: 1021-1028
  • DOI: 10.1016/j.dental.2014.05.034
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Nanomechanical properties and molecular structures of in vitro mineralized tissues on anodically oxidized titanium surfaces. (2014)
  • 著者名/発表者名: Jang, I-. K., Tanaka, R., Wurihan, Suzuki, D., Shibata Y., Fujisawa, N., Tanimoto, Y., Ogura, K., Kamijo, R., Miyazaki, T.
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: 10 号: 3 ページ: 629-637
  • DOI: 10.1016/j.nano.2013.09.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysyl oxidase like-2 reinforces unsatisfactory ossification induced by bone morphogenetic protein-2: relating nanomechanical properties and molecular changes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibata, Y., Suzuki, D., Wurihan, Yamada, A., Maruyama, N., Fujisawa, N., Kamijo, R., Miyazaki, T.
  • 雑誌名: Nanomedicine 巻: 9 号: 7 ページ: 1036-1047
  • DOI: 10.1016/j.nano.2013.04.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morphology and In Vitro Behavior of Electrospun Fibrous Poly(D,L-lactic acid) for Biomedical Applications. (2013)
  • 著者名/発表者名: Inami T., Tanimoto Y., Ueda M., Shibata Y., Hirayama S., Yamaguchi M., and Kasai K.
  • 雑誌名: Advances in Materials Science and Engineering 巻: 140643 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1155/2013/140643
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro demineralization of tooth enamel subjected to two whitening regimes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogura K., Tanaka R., Shibata Y., Miyazaki T., Hisamitsu H.
  • 雑誌名: Journal of the American Dental Association 巻: 144 号: 7 ページ: 799-807
  • DOI: 10.14219/jada.archive.2013.0190
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new modified laser pretreatment for porcelain zirconia bonding (2013)
  • 著者名/発表者名: Liu Dan
  • 雑誌名: Dental Materials 巻: 29 号: 5 ページ: 559-565
  • DOI: 10.1016/j.dental.2013.03.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lysyl oxidase like-2 reinforces unsatisfactory ossification induced by bone morphogenetic protein-2: relating nanomechanical properties and molecular changes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibata Y.
  • 雑誌名: Nanomedicine: Nanotechnology, Biology, Medicine 巻: 9
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro demineralization of tooth enamel subjected to two whitening regimes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ogura K.
  • 雑誌名: Journal of the American Dental Association 巻: 144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antioxidant and osteogenic properties of anodically oxidized titanium (2012)
  • 著者名/発表者名: Iwai-Yoshida M., Shibata Y., Wurihan, Suzuki D., Fujisawa N., Tanimoto Y., Kamijo R., Maki K. and Miyazaki T.
  • 雑誌名: Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials 巻: (in press) ページ: 230-236
  • DOI: 10.1016/j.jmbbm.2012.01.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tape-cast and sintered beta-tricalcium phosphate laminates for biomedical applications: Effect of milled A1203 fiber additives on microstructural and (2012)
  • 著者名/発表者名: Tanimoto Y,
  • 雑誌名: Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials 巻: 100 号: 8 ページ: 2261-2268
  • DOI: 10.1002/jbm.b.32796
  • 査読あり
• [学会発表] Age-related degradation of mouse cortical bone:implications for alfa-klotho gene responsible for bone mechanical integrity in a series of nanoindentation experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama N., Shibata Y., Mochizuki A., Miyazaki T., Inoue T., Maki K.
  • 学会等名: APCFS/SIF-2014
  • 発表場所: オーストラリア シドニー
  • 年月日: 2014-12-09 – 2014-12-12
• [学会発表] Nanoindentation tests to assess polymerization quality of resin-based luting cement (2014)
  • 著者名/発表者名: 柴田 陽
  • 学会等名: The 3rd trilateral dental symposium on advance in zirconia and its use as a dental materials
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2014-06-15
  • 招待講演
• [学会発表] Nanomechanical Testing Technology for In Vitro Mineralized Tissue. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shibata Y., Suzuki D., Wurihan., Yamada A., Maruyama N., Kamijo R., Miyazaki T.
  • 学会等名: 2nd Meeting of the International Association for Dental Research- Asia Pacific Region
  • 発表場所: タイ バンコク
• [学会発表] Nanomechanical testing technology for engineered tissues (2013)
  • 著者名/発表者名: Yo Shibata
  • 学会等名: THE 2ndTRILATERAL DENTAL SYMPOSIUM on “DENTAL VIRTUAL EDUCATION TODAY”
  • 発表場所: 日本歯科大学
  • 招待講演
• [学会発表] Nano mechanical testing technology for in vitro mineralized tissue on titanium (2012)
  • 著者名/発表者名: Wurihan
  • 学会等名: The 1st Trilateral “Zirconia & Titanium Today” Dental Materials Science Symposium
  • 発表場所: 香港
  • 招待講演
• [学会発表] Contact osteogenesis of titanium implants stimulated by wire-type electric discharge machining and an irradiation of ultraviolet lamp (2012)
  • 著者名/発表者名: Kataoka Y.
  • 学会等名: The 1st Trilateral “Zirconia & Titanium Today” Dental Materials Science Symposium
  • 発表場所: 香港
  • 招待講演
• [図書] The New Frontiers in Research for Oral Cancer (2013)
  • 著者名/発表者名: Yo Shibata, Takashi Miyazaki
  • 総ページ数: 209
  • 出版者: MARUZEN PLANET