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2020 年度 実績報告書

規格化ナノ構造に接着する蛋白質が制御する細胞機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K09679
研究機関新潟大学

研究代表者

秋葉 陽介  新潟大学, 医歯学総合病院, 講師 (70547512)

研究分担者 照沼 美穂  新潟大学, 医歯学系, 教授 (50615739)
水野 潤  早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737)
泉 健次  新潟大学, 医歯学系, 教授 (80242436)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードナノ構造 / 細胞制御 / デンタルインプラント / 生体材料
研究実績の概要

インプラントは優れた治療戦略だが、長い治療期間が問題になる。治癒期間短縮には骨結合の促進が必要であるが、骨結合に関わる接着蛋白質が十分に解析されておらず、チタンと骨の結合機構自体が解明されていない。骨結合機構、接着蛋白質探索には再現性を持ったナノサイズのチタン表面構造形成が必要であるが、技術的制約から、これまでに規格化ナノタン構造形成は達成されていない。そのためチタン表面のナノサイズ構造研究は臨床応用に至る十分なエビデンス構築に至っていない。本申請において我々は規格化ナノチタン構造形成に成功し、チタン表面の極微量な結合物質の解析と、骨結合機構の解明が可能となった。規格化ナノ構造形成技術は至適構造形態付与により意図的に骨結合を促進させることが可能であり、さらに本研究で見出されたナノ構造と細胞機能・組織形成制御機構を応用し、骨形成促進、細胞誘導、感染防御などの周辺組織の制御機能を持つ生体活性材料の開発が可能となる。本研究においてはナノレベル平滑基板における細胞挙動およびナノサイズ規格化構造における細胞挙動を観察しナノ構造によって細胞機能の制御が効果どうかを検討した。ナノサイズ洗浄構造は既存のマイクロ構造基盤よりも小さく、細胞自体が形態学的に換入できないサイズの構造であるにもかかわらず、細胞挙動を制御可能であった。細胞自体の挙動制御可能なナノサイズ感受性は25nm以上が必要であることがわかった。一方で細胞増殖に関わる基盤の表面粗さに対する細胞の感受性は、0.6nmと1.7nmにおちがいを感受可能であった

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件)

  • [雑誌論文] Biological reaction control using topography regulation of nanostructured titanium2020

    • 著者名/発表者名
      Shiozawa Mayuko、Takeuchi Haruka、Akiba Yosuke、Eguchi Kaori、Akiba Nami、Aoyagi Yujin、Nagasawa Masako、Kuwae Hiroyuki、Izumi Kenji、Uoshima Katsumi、Mizuno Jun
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 2438-2445

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59395-4

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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