| 研究課題/領域番号 |
19K19078
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| 研究機関 | 鶴見大学 |
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研究代表者 |
斉藤 まり 鶴見大学, 歯学部, 助教 (60739332)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 歯科インプラント / オッセオインテグレーション / 骨ハイドロキシアパタイト / セリア系ジルコニア/アルミナ複合体 / 結晶相同定 / 骨芽細胞 / 透過電子顕微鏡 / 細胞接着 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、セリア系ジルコニア・アルミナ複合体(Ce-TZP)が歯科インプラント材に必須のオッセオインテグレーション能を有することを、細胞レベルおよび生体内にて証明する。
Ce-TZPは化学的安定性および審美性に優れるため、既に歯科補綴物に応用されており、インプラント材としても現行の主流であるチタンに替わるポテンシャルを持つと考えられている。しかし、Ce-TZPのインプラント材としてのエビデンスは少なく、チタンとの比較はCe-TZPの有用性を証明する上で必須である。特に、これまで研究代表者がCe-TZPで行ってきた細胞をもちいたナノスケールでのオッセオインテグレーションの観察は、チタンでは全く行われていない。
本年度はこれまでの結果をもとに、チタンのオッセオインテグレーション能を検出・測定し、Ce-TZPと比較した。両者のオッセオインテグレーション能を定量比較する一手段として、両基板上にC2C12細胞が産生したアパタイト層の剥離強度試験を行った。基板表面の細胞層を含むアパタイト層の表面垂直方向剥離強度を測定した結果(各基板サンプル数17)、Ce-TZPの強度はチタンより約42%高かった。統計解析の結果この差は有意であり、Ce-TZPは体内でチタンより優れたオッセオインテグレーション能を持つことが示唆された。
更に、動物実験によるチタンとCe-TZPのオッセオインテグレーション能の違いは過去の研究で散見されるが、条件や手技が異なるため新たな実験が必要である。来年度以降も両基板での定量比較を行って、Ce-TZPの有用性を証明するよう実験を続ける。
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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
昨年度は、セリア系ジルコニア・アルミナ複合体(Ce-TZP)によるナノスケールでのオッセオインテグレーションを実証し、論文にまとめ発表した。従来のチタンと骨との軟組織を介在するオッセオインテグレーションと異なり、骨ハイドロキシアパタイト結晶とCe-TZP結晶がナノスケールで直接結合しているという新規知見であった。Ce-TZPは、オッセオインテグレーションをもたらす新規歯科インプラント材としての優れた性能を持つことが示唆された。
本年度はこれまでの結果をもとに、オッセオインテグレーション能比較実験を現行のインプラント材の主流であるチタンとCe-TZPとの間で行った。チタンでの同スケールレベルでの観察はこれまで行われておらず、材料間の差が存在すると提唱されているもののその詳細は不明であった。いまだ不明な点が多く引き続き実験を行う必要があるが、予定していた実験を行え、研究はおおむね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
①セリア系ジルコニア・アルミナ複合体(Ce-TZP)による、生体内でのオッセオインテグレーションの実現を目指して、生体内でのCe-TZPインプラント埋入実験の準備を行っている。臨床での術式を想定し、顎骨へのインプラント埋入実験を予定している。マウスの顎骨から上顎第一大臼歯を抜歯し、抜歯窩へスクリューのないシンプルな形状にしたインプラント体を埋入する。細胞レベルで観察されたナノスケールでのオッセオインテグレーションが生体内でも起こることを、顎骨－インプラント界面の顕微鏡観察にて証明する。
②オッセオインテグレーション能比較のため、Ce-TZPとチタンの表面へのイオン・細胞接着能の材料間の比較を行う。材料表面のイオンの配置の差から吸着するタンパク質が異なって細胞接着メカニズムにも差が生じると考えられ、材料間での差を調べるとともに、この仮説について解明したい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
(理由)今年度は新型コロナウイルス感染症の影響で、学会の延期・中止や海外渡航の制限等があり予定していた学会へ参加することができず、渡航費および参加費用は少額となった。実験および実験装置の使用の制限も大きかったため当初予定していた動物実験は開始できず、その他の実験も最小限しか行えなかった。
また、昨年度の論文投稿時に論文内容を鑑みた投稿先がクローズドアクセスの雑誌であったため、論文投稿費用が大幅に削減され、その費用が繰り越されている。
(使用計画)来年度も引き続きコロナウイルス感染症による制限は大きいと予測できるが、実験計画を適宜見直しながら進める。生体内でのオッセオインテグレーションを想定したインプラント埋入実験と、現行のインプラント材料の主流であるチタンとの比較実験を、並行して進めていく予定である。
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