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2020 年度 実施状況報告書

ナノ・ミクロ構造を応用した新規骨補填材の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K17061
研究機関東京医科歯科大学

研究代表者

井川 貴博  東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 非常勤講師 (20780290)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードインプラント周囲炎 / 細胞増殖因子 / 成長因子 / 抗菌作用
研究実績の概要

骨補填剤の主な目的はスペースメイキングであり、再生を促す重要な要素である。これまでにも様々な骨補填材が歯周組織再生治療・インプラント治療に利用さ
れているが、いまだに最適な骨補填材の発見には至っていない。そこで本研究課題では再生に関わる因子を活かすための骨補填材、という新しい視点からのアプローチとして、従来の顆粒状の骨補填材とは異なる形状を駆使し、理想的な時期に骨への置換を誘導し、その作用機序を解明することを目的として実験を行った。
本年度ではウシ脱灰皮質骨と歯周組織再生治療に使用されるエナメルマトリックスデリバティブを液状にした成長因子を併用することで、組織学的にインプラント周囲の骨再生、特にインプラントと骨結合に有効であること、一方で新生骨形成は単独使用の群と統計学的な有意な差を認めないことが分かった。そこで、成長因子の効果が期待できなかった理由として成長因子が入り込む構造ではないのかと考え、ウシ脱灰皮質骨のミクロ・ナノ構造についてSEM画像解析を行っている。
次に、マクロ構造を応用(孔径300μm)した骨補填材料の長期使用による効果を大型動物実験にて組織学的に評価した。関心領域において、大部分が新生骨に置換され、約6%骨補填材の残存を認めた。以上から、本実験で使用した骨補填材は長期に安定して使用できる材料であること、一方で完全な骨への置換にはさらに経過が必要であることが示唆された。そこでミクロ構造を比較することが必要であると考え、①焼成温度を変更する②化学的処理を行うことで、骨補填材のミクロ構造がどのように変化するか調べる予定である。また歯周組織再生で使用される細胞増殖因子を併用することで、骨への置換率が変化するかを比較する実験を予定している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

本研究では、適切な期間で骨へ完全に置換されるための骨補填材と細胞増殖因子や抗菌薬などの薬物との併用ならびに骨補填材の3次元的構造の違いによる骨再生への有効性を明らかにすることを目的に実験を行っているが、これまでの結果から適切な期間での完全な骨への置換は認められなかった。
今後、骨類似または薬物徐放に有効なナノ構造を有する骨補填剤の開発を行っていく予定であるが、適切な構造が未だに不明であるため、さらなる実験が必要であると考えている。

今後の研究の推進方策

骨類似のナノ構造を基盤としたβ-TCP顆粒を凝集させ、3次元的に異なる多孔性管腔構造を有する骨補填材の開発を試みる。これまでの研究で、同一材料でも幾何学的構造を変化させることによって組織分化・成長・吸着に影響を与えることが報告されているため、従来の骨補填剤をもとに、3次元的に異なる構造にした際の有効性について細胞実験モデル・動物実験モデルで明らかにし,得られた結果を取りまとめ, 成果の発表を行う.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍における制限のため、予定していた実験が出来なくなったため。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Clinical comparison of an electric‐powered ionic toothbrush and a manual toothbrush in plaque reduction: A randomized clinical trial2020

    • 著者名/発表者名
      Ikawa Takahiro、Mizutani Koji、Sudo Takeaki、Kano Chihiro、Ikeda Yuichi、Akizuki Tatsuya、Kobayashi Hiroaki、Izumi Yuichi、Iwata Takanori
    • 雑誌名

      International Journal of Dental Hygiene

      巻: 19 ページ: 93~98

    • DOI

      10.1111/idh.12475

    • 査読あり
  • [図書] PRD YEARBOOK 20202020

    • 著者名/発表者名
      岩田健男、山﨑長郎、和泉雄一
    • 総ページ数
      184
    • 出版者
      クインテッセンス出版
    • ISBN
      4781207650

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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