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2019 年度 実施状況報告書

インプラント支持を可能とする生体活性チタン多孔体を用いた骨再建療法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 18K09683
研究機関広島大学

研究代表者

土井 一矢  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (80444686)

研究分担者 久保 隆靖  広島大学, 病院(歯), 講師 (60240876)
沖 佳史  広島大学, 医系科学研究科(歯), 助教 (80806571)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード多孔性チタン / 生体活性 / インプラント
研究実績の概要

本年度は中空状生体活性チタン多孔体の骨形成促進効果の検討を行った.中空状チタン多孔体は気孔率85%のウレタン樹脂を基材として樹脂含浸焼結法を用いて製作した.生体活性処理は濃アルカリ処理法にて実施した.5N水酸化ナトリウム溶液中に各チタン多孔体を浸漬し,60℃の状態で24時間浸透させ処理した.動物実験はニュージーランドホワイトラビットを用いて大腿骨骨窩での埋入試験を行った,動物両側大腿骨に円柱状骨窩(直径3 mm,深さ3 mm)を注水下にてドリル形成し,準備した移植材をそれぞれプレスフィット埋入した.移植条件[①円柱状チタン多孔体(control,φ3 mm,高さ3 mm),②円柱状生体活性チタン多孔体③円柱状多孔性アパタイト(positive control)]。埋入から2および4週後,組織ブロックを採取,microCT撮影後,非脱灰研磨標本を作成した(n=8).トルイジンブルー染色後の組織標本の観察では,生体活性チタン多孔体は中空部および材料体内部での顕著な骨形成が観察され,骨小腔の確認ができた.またチタン多孔体および多孔性アパタイト群においても同様の骨形成が確認できたが中空部では結合性組織の占める割合が多く観察された.組織形態計測での骨面積率の結果では材料体内部では骨面積率に差は認められなかった.一方,中空部での骨面積率は生体活性チタン多孔体,多孔性アパタイトがチタン多孔体に比べ優位に高い値を示した.以上より,生体活性処理を行った中空状チタン多孔体はハイドロキシアパタイトと同様の骨形成を促進する効果を持つことが明らかとなった.

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

中空状アルカリ処理チタン多孔体の骨形成能の評価が達成できた.インプラント埋入予定領域での骨形成が確認でき,今後のインプラント埋入の可能性を示唆することができた.

今後の研究の推進方策

生体活性チタン多孔体による骨再建部位へのインプラント骨支持の検討を予定する.動物両側脛骨関節頭に円柱状骨窩を形成,各条件の移植材をそれぞれプレスフィット埋入する(n=8).4週後,材料の中空部分にインプラント埋入窩を形成し,インプラントを埋入する.その4週後,組織ブロックを採取,microCT撮影後,非脱灰研磨標本の作成(n=4)およびインプラント引き抜き試験を行う(n=4).以上より,インプラント支持能を評価する.

次年度使用額が生じた理由

年度末に参加予定していた学会開催が中止となったため,予算を次年度に繰り越したため.次年度では動物数の追加を計画している.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a novel bioactive titanium membrane with alkali treatment for bone regeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Umehara H, Doi K, Oki Y, Kobatake R, Makihara Y, Kubo T, Tsuga K
    • 雑誌名

      Dent mater J

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新規チタン多孔体による顎骨再建療法への試み2020

    • 著者名/発表者名
      土井一矢
    • 雑誌名

      デンタルダイヤモンド

      巻: 4 ページ: 102-106

  • [雑誌論文] Effect of Autoclave heat sterilization on the surface properties of the sodium titaniate hydrogel layer on the alkali-treated titanium membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Umehara H, Doi K, Kobatake R, Oki Y, Makihara Y, Kubo T, Tsuga K
    • 雑誌名

      広大歯誌

      巻: 51 ページ: 85-90

    • 査読あり
  • [学会発表] スポンジ状チタンおよびマイクロメッシュチタン薄膜による生物応答2019

    • 著者名/発表者名
      土井一矢
    • 学会等名
      科学技術振興機構(JST)広島大学-新技術説明会
    • 招待講演
  • [学会発表] Novel fabrication of bioactive porous titanium for bone reconstruction2019

    • 著者名/発表者名
      KobatakeR, Doi K, Makihara Y, Oki Y, Umehara H, Oue H, Abe Y, Kubo T, Tsuga K
    • 学会等名
      DENTISPHERE 4-International Scientific Meeting, 5th Asean plus, Tokushima joint international conference
    • 国際学会
  • [学会発表] The bioactive effect of alkali treated titanium membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Umehara H, Doi K, Kobatake R, Oki Y, Makihara U, Kubo T, Tsuga K
    • 学会等名
      DENTISPHERE 4-International Scientific Meeting, 5th Asean plus, Tokushima joint international conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Biology of Non-absorbable Material in Implant Treatment2019

    • 著者名/発表者名
      Doi K
    • 学会等名
      DENTISPHERE 4-International Scientific Meeting, 5th Asean plus, Tokushima joint international conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 多孔金属薄膜2019

    • 発明者名
      土井一矢,小畠玲子,藤田 剛,梅原華子,久保隆靖
    • 権利者名
      広島大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-129101

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公開日: 2021-01-27  

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