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2018 年度 実施状況報告書

メカノバイオロジーを基盤としたインプラント周囲顎骨のマルチスケール解析

研究課題

研究課題/領域番号 17K11808
研究機関東京歯科大学

研究代表者

矢島 安朝  東京歯科大学, 歯学部, 教授 (10183667)

研究分担者 山口 朗  東京歯科大学, 歯学部, 客員教授 (00142430)
守 源太郎  東京歯科大学, 歯学部, 助教 (30733745)
松永 智  東京歯科大学, 歯学部, 准教授 (70453751)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードインプラント / メカノバイオロジー / アパタイト結晶配向性 / 顎骨 / 荷重伝達経路
研究実績の概要

インプラント治療は、咀嚼機能の回復に優れた歯科治療であるが、インプラント周囲顎骨への過重負担などにより、周囲骨の吸収やスクリューの緩みなどの合併症を惹起することがあり、臨床的に重要な問題となっている。これらの問題点を解決するために、国内外でインプラント周囲顎骨の力学的機能の定量的な解析や顎骨の支持能力の予測法などに関する研究が推進されているが、問題点の十分な解決には至っていない。そのため、従来の力学的解析に加えて骨生物学的解析を含めた多角的な解析法によりインプラント周囲顎骨の力学的および生物学的特性を詳細に解析し、優れた歯科インプラントシステムを開発することが期待されている。そこで本研究では、咬合力の差異により生じるインプラント周囲骨および天然歯周囲顎骨に関し解析を行い、インプラント周囲骨と天然歯の周囲顎骨の動態を統合的に明らかにしていく。
2018年度は、継続してヒト顎骨試料(インプラント顎骨、有歯顎、無歯顎)を対象にナノレベルでの微小領域X線回折法を用いた生体アパタイト結晶配向性解析とSHGイメージングを行った。ヒト試料を用いたためN数は限られているが予定していた数の試料を解析することができた。その結果、インプラント周囲に新生された骨組織は皮質骨様構造を呈するものの、有歯顎、無歯顎とは異なるミクロン・ナノ構造を有しており、インプラントを介して加わる負荷を緩衝するために生体力学的に最適化されている可能性が示唆された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2018年度は、日本人成人遺体から顎骨(n=12)を試料とし解析することができた。またメカニカルストレスを考慮した動物実験モデルを確立することができ概ね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

今後は、ヒト顎骨試料を用いた研究から動物実験へ移行していく。尾部懸垂モデルマウス用いてメカニカルストレスを排除した大腿骨を試料にし、SHGイメージングにてコラーゲン走行とクロスリンクの定量化を行っていく。そして、脱灰・非脱灰切片を作製しリモデリング解析(オステオン、バケットの分析)や骨系細胞の動態解析(骨芽細胞、破骨細胞の観察)を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

研磨標本を作成するために使用予定だった費用を次年度に繰り越す予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Sphenoid bone hypoplasia is a skeletal phenotype of cleidocranial dysplasia in a mouse model and patients2019

    • 著者名/発表者名
      Mitomo Keisuke、Matsunaga Satoru、Kitamura Kei、Nakamura Takashi、Saito Akiko、Komori Toshihisa、Muramatsu Takashi、Yamaguchi Akira
    • 雑誌名

      Bone

      巻: 120 ページ: 176~186

    • DOI

      doi: 10.1016/j.bone.2018.10.028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study on bone quality in the human mandible-Alignment of biological apatite crystallites2018

    • 著者名/発表者名
      Furukawa Takehiro、Matsunaga Satoru、Morioka Toshiyuki、Nakano Takayoshi、Abe Shinichi、Yoshinari Masao、Yajima Yasutomo
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials

      巻: 107 ページ: 838~846

    • DOI

      10.1002/jbm.b.34180

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel condylar repositioning method for 3D-printed models2018

    • 著者名/発表者名
      Sugahara Keisuke、Katsumi Yoshiharu、Koyachi Masahide、Koyama Yu、Matsunaga Satoru、Odaka Kento、Abe Shinichi、Takano Masayuki、Katakura Akira
    • 雑誌名

      Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery

      巻: 40 ページ: 1~4

    • DOI

      doi: 10.1186/s40902-018-0143-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Morphological Study on the Fibula in Japanese: Basic Anatomical Study for Maxillofacial Reconstruction2018

    • 著者名/発表者名
      Hirouchi Hidetomo、Shimoo Yoshiaki、Suzuki Masashi、Matsunaga Satoru、Yamamoto Masahito、Odaka Kento、Kitamura Kei、Koresawa Kazuto、Yanagisawa Nobuaki、Sakiyama Koji、Takayama Takeshi、Hayashi Katsuhiko、Chang Wei-Jen、Abe Shinichi
    • 雑誌名

      Journal of Hard Tissue Biology

      巻: 27 ページ: 287~294

    • DOI

      https://doi.org/10.2485/jhtb.27.287

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Tail Suspension on Apatite Crystallites of Mouse Femur2018

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima, S. Matsunaga, M. Iwata, T. Morioka, M. Yoshinari, Y. Yajima
    • 学会等名
      The 96 th GENERAL SESSION & EXHIBITION OF THE IADR
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒト無歯下顎骨前歯部皮質骨における生体アパタイト結晶配向性2018

    • 著者名/発表者名
      古川丈博, 松永智, 中島孝輔, 森岡俊行, 中野貴由, 阿部伸一, 吉成正雄, 矢島安朝
    • 学会等名
      第48回日本口腔インプラント学会・学術大会
  • [学会発表] インプラント周囲骨における骨質特性の分析2018

    • 著者名/発表者名
      小髙研人,是澤和人,松永 智,阿部伸一
    • 学会等名
      第305回東京歯科大学学会例会
  • [学会発表] 歯科インプラント周囲に新生された顎骨のミクロ/ナノ構造特性2018

    • 著者名/発表者名
      松永 智,是澤和人,奥寺 元,鈴木正史,吉成正雄,矢島 安朝,阿部 伸一
    • 学会等名
      第48回公益社団法人 日本口腔インプラント学会学術大会
  • [学会発表] 顎顔面再建手術後の歯科インプラント埋入を想定した日本人腓骨の解剖学的研究2018

    • 著者名/発表者名
      小川 雄大,廣内 英智,山本 将仁,松永 智,阿部伸一
    • 学会等名
      第48回公益社団法人 日本口腔インプラント学会学術大会
  • [学会発表] 新生児および成獣におけるカピバラの骨構造特性2018

    • 著者名/発表者名
      松永 智,笠原典夫,北村 啓,阿部伸一
    • 学会等名
      第60回歯科基礎医学会学術大会

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公開日: 2019-12-27  

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