分極バイオマテリアルの骨形成制御メカニズムの解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24792133
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 歯科医用工学・再生歯学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 野崎 浩佑 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (00507767)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 電気分極 / チタンインプラント / 表面改質 / オッセオインテグレーション / 骨伝導能 / マイクロCT

研究概要

本研究では，生体材料として広く使用されているチタンを用いて，動物実験用チタンインプラントを作製し，インプラント表面にマイクロアーク酸化により酸化チタン膜を作製し，さらに酸化チタン膜を電気分極により表面改質を行い，その生体に及ぼす影響を検討した．作製したチタンインプラントを日本白色家兎の左右大腿骨内側上顆に埋入し，4，6，12週間後に周囲組織を含むインプラントを摘出し，生体内評価を行ったところ，インプラントの安定性の向上や，インプラント-骨接触率の向上が認められた．本表面改質法は，インプラント表面に新たな物質を追加することなく，骨形成を促進することから，幅広く臨床応用可能であることが示された．

研究成果

• [雑誌論文] Mouse embryonic stem cells cultured under serumand feeder-free conditions maintain their self-renewal capacity on hydroxyapatite (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagai A, Hattori T, Hirose M, Ogura A, Nozaki K, Aizawa M, Yamashita K
  • 雑誌名: Mater Sci Engineer C 巻: 34 ページ: 214-220
  • DOI: 10.1016/j.msec.2013.09.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric Poling of Cement Composites of Hydroxyapatite Whiskers with Chitosan and their Chemical Properties in Simulated Body Fluid (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M, Toyama T, Morita A, Horiuchi N, Nozaki K, Nagai A, Yamashita K
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn 巻: 121(10) ページ: 895-900
  • DOI: 10.219/jcersj2.121.895
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dielectric Evaluation of Fluorine Substituted Hydroxyapatite (2013)
  • 著者名/発表者名: Horiuchi N, Endo J, Nozaki K, Nakamura M, Nagai A, Katayama K, Yamashita K
  • 雑誌名: J. Ceram. Soc. Jpn 巻: 121(9) ページ: 770-774
  • DOI: 10.2109/jcersj2.121.770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of framework design on the surface strain of zirconia fixed partial dentures (2013)
  • 著者名/発表者名: Nemoto R, Nozaki K, Fukui Y, Yamashita K, Miura H
  • 雑誌名: Dent Mater J 巻: 32(2) ページ: 289-95
  • DOI: 10.4012/dmj.2012-237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response of Osteoblast-like MG63 Cells to TiO2 Layer Prepared by Micro-arc Oxidation and Electric Polarization (2012)
  • 著者名/発表者名: Nagai A., Yamazaki Y., Ma C., Nozaki K., Toyama T., Yamashita K
  • 雑誌名: J. Euro. Ceram. Soc 巻: 32(11) ページ: 2647-2652
  • DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2012.03.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced osteoconductivity of titanium implant by polarization induced surface charges
  • 著者名/発表者名: Nozaki K, Wang W, Horiuchi N, Nakamura M, Takakuda K, Yamashita K
  • 雑誌名: J Biomed Mater Res A 巻: (in press)
  • DOI: 10.1002/jbm.a.34980
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of estrogen deficiency on osseointegration around surface charged titanium implant (2013)
  • 著者名/発表者名: Nozaki K., Ebe N., Nakamura M., Horiuchi N., Nagai A., Yamashita K
  • 学会等名: International Symposium on EcoTopia Science 2013 & The 4th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structured Metallic and Inorganic Materials
  • 発表場所: Nagoya University
  • 年月日: 20131200
• [学会発表] 歯科用セラミックブロックの表面電荷が細菌付着に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 小泉 弘樹, 大倉 利典, 山下 仁大, 永井亜希子
  • 学会等名: 日本バイオマテリアル学会
  • 発表場所: タワーホール舟堀, 東京
  • 年月日: 20131100
• [学会発表] Enhanced osteoinductivity of titanium implant with controlled surface charge (2013)
  • 著者名/発表者名: Nozaki K., Horiuchi N., Nakamura M., Nagai A., Yamashita K
  • 学会等名: International Conference on BioSensors, BioElectronics, BioMedecal Devices, BioMEMS /NEMS and Applications 2013 & 5th Sensing Biology Symposium
  • 発表場所: Tokyo Medical and Dental University, Tokyo, Japan
  • 年月日: 20131000
• [学会発表] エストロゲンの減少が表面電荷を制御したチタンインプラント周囲の骨形成に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 山下仁大, 永井亜希子
  • 学会等名: 日本歯科理工学会学術講演会
  • 発表場所: 日本歯科大学新潟生命歯学部校舎, 新潟
  • 年月日: 20131000
• [学会発表] 電気分極により表面電荷を制御したY-TZP の細菌付着への影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 堀内尚紘, 山下仁大, 永井亜希子
  • 学会等名: 日本補綴歯科学会設立80周年記念第122回学術講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場, 福岡
  • 年月日: 20131000
• [学会発表] Effect of surface charges on early osseointegration of polarized Ti implant (2013)
  • 著者名/発表者名: Nozaki K., Nagai A., Yamashita K
  • 学会等名: 13th International Conference of the European Ceramic Society
  • 発表場所: Limoges, France
  • 年月日: 20130600
• [学会発表] 表面電荷を制御したCAD/CAM 用セラミックブロックの細菌付着評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 山下仁大, 永井亜希子
  • 学会等名: 日本歯科理工学会学術講演会
  • 発表場所: タワーホール舟堀, 東京
  • 年月日: 20130400
• [学会発表] 分極により表面電荷を制御したチタンインプラント周囲の骨形成能の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 中村美穂, 堀内尚紘, 山下仁大, 永井亜希子
  • 学会等名: 第3回6大学連携プロジェクト公開討論会
  • 発表場所: 名古屋大学, 愛知
  • 年月日: 20130300
• [学会発表] 表面電荷を制御したチタンインプラントの骨結合能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 山下仁大, 永井亜希子
  • 学会等名: 日本歯科骨粗鬆症研究会 第11回学術大会・総会
  • 発表場所: 東京医科歯科大学, 東京
  • 年月日: 20130100
• [学会発表] Effect of Polarization Method on Bone Formation around Ti Implants (2012)
  • 著者名/発表者名: Nozaki K., Nagai A., Yamashita K
  • 学会等名: AMDI-3
  • 発表場所: Toyohashi, Japan
  • 年月日: 20121100
• [学会発表] Effect of Polarization Method on Osseoconduction around Ti Implants (2012)
  • 著者名/発表者名: Nozaki K., Nagai A., Yamashita K
  • 学会等名: 9th World Biomaterials Congress
  • 発表場所: Chengdu
  • 年月日: 20120600
• [図書] 電気分極による結晶分散型ガラスの表面改質が細菌付着に与える影響 生体材料工学研究所年報 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 山下仁大, 永井亜希子
  • 総ページ数: 13-15
• [図書] 体内埋め込み医療材料の開発とその理想的な性能・デザインの要件 (2013)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 山下仁大, 永井亜希子
  • 総ページ数: 34-38
• [図書] 電気分極によるチタンインプラントの表面改質がオッセオインテグレーションに与える影響 生体材料工学研究所年報 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 永井亜希子, 山下仁大
  • 総ページ数: 24-26
• [図書] セラミックバイオマテリアルの展望 (2012)
  • 著者名/発表者名: 野崎浩佑, 永井亜希子, 山下仁大
  • 総ページ数: 281-284
  • 出版者: DE