| 研究課題/領域番号 |
18K18984
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
赤坂 司 北海道大学, 歯学研究院, 准教授 (00360917)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| キーワード | ナノインプリント / 歯科材料 / 歯根膜再生 / マイクロ・ナノパターン / エッチングマスク |
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| 研究実績の概要 |
研究の目的： 長期目標は「次世代ナノテク歯科治療による歯周病治療の開発」である。本課題内では、歯の表面にマイクロ・ナノパターンを直接構築できるパターン化法を探索し、細胞培養や動物実験でパターン化の効果の足がかりを見出す。その際、正常な歯周組織が持つ立体構造再生を目指し、歯科材料や歯自身の加工により超立体微細パターン種をデザインしたい。
実施計画： 本年度は、前年度までに得られた結果を踏まえ、以下項目を計画した。①ナノインプリント法により作製したレジン（およびボンディング）パターンでの骨芽細胞培養評価。②ナノインプリント法の歯面高機能化用への改良。③エッチングマスクとエッチング剤を用いたパターン化に、焦点を絞り検討する。
研究の成果： ①ナノインプリント法によりレジンおよびボンディングパターンを作製し、骨芽細胞様細胞を培養検討した。その結果、接着および増殖は問題なく行えたものの細胞の接着状態が比較的弱かった。②そこで、ナノインプリント法によるパターニングの改良として、コラーゲンとの傾斜組成を持ったパターン化を検討した。コラーゲンとプライマーおよびボンディング材を用いたナノインプリントを行ったところ、再表面に三重らせん構造を保ったコラーゲンを含むパターン化が成功した。これにより、より強い細胞接着や細胞外マトリックスとの融合が期待できる。③微細構造を持った金属製のエッチングマスクを用いて、歯を模したアパタイトに対しパターン化を検討した。エッチングマスクを押し当て、その後、歯科用エッチング剤を塗布し、脱灰しながらのパターン化を行ったところ、微細構造のサイズが100μmレベルのパターン化は可能であることが分かった。しかしながら、10μmレベルでは、エッチング剤が滲むため、明白なパターンを得ることができなかった。エッチング剤の濃度と粘度が重要と考えられる。
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| 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
将来的に重要となってくる課題の一つが、生体組織との親和性である。本研究の成果からパターン化で機能は向上しているものの、レジンやボンディング材自体が、少し細胞の親和性を下げていることが予想された。しかしながら、コラーゲンとの傾斜組成型パターンの作製が可能となったため、大幅に生体親和性や細胞外マトリックスとの融合能が向上することが期待できる。また、エッチングマスクとエッチング剤を用いた歯面のパターン化では、100μmサイズでは達成できたので、目標達成に近づいた考えられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
ナノインプリント法でのパターン化では、現在最も有用なコラーゲン傾斜組成型パターンの改良を検討し、そして骨芽細胞や歯根膜細胞にて細胞培養評価を行いたい。また、エッチング法では、エッチングマスクとレーザーを用いたパターニングを検討したい。さらに残されたパターン化法としてコンタクトプリント法にて、エッチング剤を歯面に塗布してのパターン化の可能性を検討したい。
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