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2011 年度 研究成果報告書

チタンインプラントと生体界面微小領域でのバイオフィルム抑制能と組織適合性向上

研究課題

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研究課題/領域番号 21390527
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 歯科医用工学・再生歯学
研究機関昭和大学

研究代表者

宮崎 隆  昭和大学, 歯学部, 教授 (40175617)

研究分担者 柴田 陽  昭和大学, 歯学部, 助教 (30327936)
山本 松男  昭和大学, 歯学部, 教授 (50332896)
五十嵐 武  昭和大学, 歯学部, 教授 (10159585)
研究期間 (年度) 2009 – 2011
キーワードチタン / インプラント / 抗菌 / 表面分析
研究概要

平均寿命の向上と急速な高齢化により,体の機能を喪失した患者が人工材料に頼らざるを得ない期間も長くなりつつある.このため歯科治療では従来の義歯に対する不満も増加し,これに代わる理想的な人工歯根(インプラント)が求められている.これまでチタン製インプラント表面処理は,硬組織との結合能と新生骨のボリュームを向上させることを目的としてきた.近年,経皮デバイスであるインプラントは骨との界面だけでなく,インプラント表面と口腔粘膜との界面微小領域が注目されている.この微小領域でインプラント表面と生体とは,硬組織および軟組織さらには微生物の生存する口腔液それぞれとの界面を形成するためである.術創を速やかに閉鎖し,インプラントを機能させるには,材料表面と組織の適合性が求められる.また口腔液との界面微小領域では細菌付着を防止し,バイオフィルム形成を予防する必要がある.本研究では電解液中での放電陽極酸化処理により,チタンの抗菌効果と生体適合性を向上させた.塩化ナトリウム溶液中で放電陽極酸化したチタンプレートの抗菌効果の影響する範囲を特定した. Ti-Clおよび未処理のチタンプレート上にグラム陰性菌および陽性菌の細胞膜・細胞壁成分それぞれLipopolysaccharide(LPS), Peptidoglycan(PGN)およびphospholipid層約70-80%を占める主成分であるL-α-Phosphatidylethanolamine(PE)を試薬として用い,全反射法を併用した赤外分光分析法にて,それぞれのIRスペクトルの経時的減衰と代謝産物を検出した.次亜塩素酸の過酸化作用により分解された細胞膜・細胞壁成分はC=O二重結合の減衰と代謝産物であるアルデヒドやケトングループが検出されると考えられる.接着機構の違いによる細菌および細胞のTi-Cl上での生存率を評価した. Ti-ClはPGNに特異的な酸化作用を示し,接着細胞への為害性がなくチタンインプラントの表面処理として有効である.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (8件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Antioxidant and osteogenic properties of anodically oxidized titanium2012

    • 著者名/発表者名
      Iwai-Yoshida M., Shibata Y., Wurihan, Suzuki D., Fujisawa N., Tanimoto Y., Kamijo R., Maki K. and Miyazaki T.
    • 雑誌名

      Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials

      巻: (in press)

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jmbbm.2012.01.016

  • [雑誌論文] Antimicrobial and osteogenic properties of a hydrophilic-modified nanoscale hydroxyapatite coating on titanium2012

    • 著者名/発表者名
      Murakami A., Arimoto T., Suzuki D., Iwai-Yoshida M., Otsuka F., Shibata Y., Igarashi T., Kamijo R. and Miyazaki T.
    • 雑誌名

      Nanomedicine

      巻: 8 ページ: 374-382

  • [雑誌論文] The characteristics of in vitro biological activity of titanium surfaces anodically oxidized in chloride solutions2010

    • 著者名/発表者名
      Shibata Y, Suzuki D, Omori S, Tanaka R, Murakami A, Kataoka Y, Baba K, Kamijo R, Miyazaki T
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 31 ページ: 8546-8555

  • [雑誌論文] Micro structural integrity of dental enamel subjected to two tooth whitening regimens2010

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R., Shibata Y., Manabe A., Miyazaki T
    • 雑誌名

      Archives of Oral Biology

      巻: 55 ページ: 300-308

  • [雑誌論文] Role of chloride formed on anodized titanium surfaces against an oral microorganism2010

    • 著者名/発表者名
      Deng J. Y., Arimoto T., Shibata Y., Omori S., Miyazaki T., Igarashi T
    • 雑誌名

      Journal of Biomaterials Applications

      巻: 25 ページ: 179-189

  • [雑誌論文] Micro-organisms and cell viability on antimicrobial modified titanium2009

    • 著者名/発表者名
      S. Omori, Y. Shibata, T. Arimoto, T. Igarashi, K. Baba, T. Miyazaki
    • 雑誌名

      Journal of Dental Research

      巻: 88 ページ: 957-962

  • [雑誌論文] Effect of varying HAP/TCP ratios in tape-cast biphasic calcium phosphate ceramics on response in vitro2009

    • 著者名/発表者名
      Tanimoto Y., Shibata Y., Murakami A., Miyazaki T., and Nishiyama N
    • 雑誌名

      Journal of Hard Tissue Biology

      巻: 18 ページ: 71-76

  • [雑誌論文] Mineralization potential of polarized dental enamel2009

    • 著者名/発表者名
      Tanaka R., Shibata Y., Manabe A., Miyazaki T
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 4 ページ: e5986

  • [学会発表] Antimicrobial and osteogenic properties of a hydrophilic-modified nano scale hydroxyapatite coating on titanium2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibata, M. Iwai-Yoshida, Y. Tanimoto, H. Nakano, K. Maki, T. Miyazaki
    • 発表場所
      ICMOBT
    • 年月日
      20110000
  • [学会発表]2011

    • 著者名/発表者名
      M. Iwai-Yoshida, Y. Shibata, Y. Tanimoto, H. Nakano, K. Maki, T. Miyazaki
    • 学会等名
      The in vitro characteristics of anodically oxidized titanium
    • 発表場所
      ICMOBT
    • 年月日
      20110000
  • [学会発表] Physical properties of sintered tricalcium phosphate laminates with addition of milled Al2O3-fibers2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanimoto, R. Uchida, H. Teshima, N. Nishiyama, Y. Shibata, T. Miyazaki
    • 発表場所
      ICMOBT
    • 年月日
      20110000
  • [学会発表] Antimicrobial activity and osteoblastic responses to anodically oxidized titanium surfaces2011

    • 著者名/発表者名
      R. TANAKA, Y. SHIBATA, D. SUZUKI, A. MANABE, H. HISAMITSU, and T. MIYAZAKI
    • 発表場所
      IADR
    • 年月日
      20110000
  • [学会発表] チタンインプラントの高機能化を目指した表面改質2010

    • 著者名/発表者名
      柴田陽, 宮崎隆
    • 学会等名
      日本口腔インプラント学会
    • 年月日
      20100000
  • [学会発表] 分極エナメル質の石灰化能2009

    • 著者名/発表者名
      田中玲奈, 柴田陽, 宮崎隆
    • 学会等名
      再生補綴医学研究会
    • 年月日
      20090000

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公開日: 2013-07-31  

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