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2011 年度 実績報告書

骨芽細胞の分化・増殖を促進する亜鉛修飾型チタン系インプラントの開発

研究課題

研究課題/領域番号 22592205
研究機関秋田大学

研究代表者

福田 雅幸  秋田大学, 医学部, 准教授 (20272049)

研究分担者 山本 修  山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00230540)
キーワードチタン系インプラント / 亜鉛修飾 / 骨芽細胞 / 分化・増殖
研究概要

平成23年度は、平成22年度に作製した亜鉛修飾型チタン系インプラント(Zn-Ti)を用いて、骨芽細胞の分化・増殖に関する実験を行った。
材料は、Zn-Tiの板状の試料で、細胞は当科で株化したヒト骨髄由来骨芽細胞(hBMCs)を用いた。試料上でhBMCsを培養し、細胞増殖試験はMTT法で、骨芽細胞への分化能はELISA法で、アルカリフォスファターゼ(ALP)、I型コラーゲン(type I col)、オステオポンチン(OPN)のタンパク量を検討した。また、石灰化に関しては、アリザリンレッド染色を行った。コントロールには、未処理のチタン(Ti)を使用した。
細胞増殖試験は、実験期間(10日間)を通してZn-TiとTiに差はなかった。ALP活性は、培養4日目と7日目でZn-TiがTiより有意に高く、typeIco1産生は培養4日目でZn-TiがTiより有意に高く、OPN産生は培養14日目と21日目でZn-TiがTiより有意に高く、石灰化は培養4週目でZn-TiがTiより有意に高い値を示した。
以上の結果から、今回作製したZn-Tiは、細胞レベルにおいて骨形成能を示したためin vivoにおける骨形成能のスクリーニングのために、線状の試料(同処理を施したチタン線)をラットの大腿骨に埋入した。しかし、骨折や感染により実験結果が安定せず、平成24年度のウサギを用いた実験に移行中である。

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

実験計画に沿って研究は進行中である。

今後の研究の推進方策

細胞レベルにおいて骨形成能の評価が終了し、in vivoにおける骨形成能のスクリーニングのために、線状の試料(同処理を施したチタン線)をラットの大腿骨に埋入した。しかし、実験結果が安定せず、平成24年度のウサギを用いた実験に移行中である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] In vitro prominent bone regeneration by release zinc ion from Znmodified implant2011

    • 著者名/発表者名
      Yusa K, Yamamoto O, Fukuda M, et al
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 412(2) ページ: 273-278

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2011.07.082

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Significant effect of a carbon layer coating on interfacial bond strength between bone and Ti implant2011

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto O, Alvarez K, Kashiwaya Y, Fukuda M
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 49(5) ページ: 1588-1598

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2010.12.041

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface characterization and biological response of carbon-coated oxygen-diffused titanium having different topographical surfaces2011

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto O, Alvarez K, Kashiwaya Y, Fukuda M
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science : Materials in Medicine

      巻: 22 ページ: 977-989

    • DOI

      10.1007/s10856-011-4267-x

    • 査読あり
  • [学会発表] 亜鉛修飾型インプラントの骨接着性および骨芽細胞誘導に関する検討2011

    • 著者名/発表者名
      遊佐和之,山本 修,福田雅幸,小泉幸央,小代田宗一,杉山俊博
    • 学会等名
      第19回秋田応用生命科学研究会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      20111100
  • [学会発表] 生体内微量元素である亜鉛は骨形成を促進する-亜鉛修飾型新規生体材料の骨接着性および骨芽細胞誘導に関する検討-2011

    • 著者名/発表者名
      遊佐和之, 山本修, 福田雅幸, 杉山俊博
    • 学会等名
      第31回日本口腔インプラント学会東北・北海道支部総会・学術大会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2011-11-05
  • [学会発表] 亜鉛修飾型インプラントの有意的骨接着性2011

    • 著者名/発表者名
      山本修, 遊佐和之, 福田雅幸
    • 学会等名
      第31回日本口腔インプラント学会東北・北海道支部総会・学術大会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      2011-11-05

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公開日: 2013-06-26  

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