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2013 年度 実施状況報告書

超微構造解析を用いた歯根破折発生メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25462956
研究機関大阪大学

研究代表者

竹重 文雄  大阪大学, 歯学部附属病院, 教授 (60206969)

研究分担者 三浦 治郎  大阪大学, 歯学部附属病院, 助教 (70437383)
西 竜治  大阪大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40243183)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード象牙質 / 歯根破折 / コラーゲン / 電子顕微鏡 / 石灰化組織
研究概要

25年度においては、試料加工と観察手法の確立に重点的に時間を割いている。
①試料の加工手法および加工デザインの決定においてはおおむね作業を終えており、人工的に付与した亀裂を効果的に包埋して切断を行うことで効果的な亀裂含んだ切片の作成が可能となった。さらに破折した部位の形態を確認するためにウルトラミクロトームにて切断するため部分脱灰および包埋を行い観察用の試料を作成することにより破断面のコラーゲンの状態の観察も可能となった。この手法により今後、歯の亀裂進展パターンと象牙質を構成する有機物の大半を占めるコラーゲン線維における加齢変化との関連を調べることが可能となった。当初想定されたFIBによる薄切可能においては、比較的精度の高い可能が可能となったが試料表面への打ち込みに関しては、打ち込みの起こりやすい試料に関してはウルトラミクロトームを用いるたことにより回避することが可能となった。ウルトラミクロトーム法はダイヤモンドナイフを用いて切削を行うことからコンプレッションなどの試料損傷が起こりやすく切削方向や切削速度などのデータを今後蓄積していく予定である
②FIB、ウルトラミクロトーム加工およびトモグラフィー観察においては、亀裂において安定した結果を出せるようになっており、今年度だけでも加齢に伴う象牙質内の石灰化と歯根亀裂の発生に関する知見を多く生み出した。加齢による細管内の石灰化が亀裂進展のパターンに影響を与えることにより亀裂伸展抵抗に影響を与えることが示唆された。
電子線トモグラフィー法においてはFIBおよびミクロトーム法の両方の手法に関して検証を行い精度の高いデータが得られるようになっている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

電子顕微鏡を用いた未脱灰硬組織の構造観察手法を応用した論文発表が2件報告された。未脱灰でないと観察が不可能である象牙質内微小破折と加齢との関連性が英文誌のMicroscopyにて報告され、さらに加齢と象牙質基質への糖化最終生成物の沈着に関しての報告がArchives of Oral Biologyに掲載され象牙質疾病メカニズムに関連する研究として注目されており本研究から派生した実験手法などが様々な形で評価されている。

今後の研究の推進方策

研究の進捗が予想よりも早く進んでいるため、予定を前倒しして、電子線トモグラフィー観察を象牙質内の有機物まで含めてさらに進めることも視野にいれて今年度の研究を進めていく予定である。得られた3次元形状データを解析モデルとして加工し、様々な条件による応力分布の解析を行う。
加齢による石灰化と亀裂進展パターンなどのin slicoでの再現も視野に入れて研究を進めていく予定である。

次年度の研究費の使用計画

試料加工の予備実験が比較的順調に進んだため包埋用の樹脂などの購入が低額で可能となったため。
次年度においても同様の物品の購入予定があるため使用計画に変更はない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Accumulation of advanced glycation end-products in human dentin.2014

    • 著者名/発表者名
      Jiro Miura*, Kantaro Nishikawa, Mizuho Kubo, Shuichiro Fukushima, Mamoru Hashimoto, Fumio Takeshige, Tsutomu Araki
    • 雑誌名

      Archives of Oral Biology

      巻: 59(2) ページ: 119-24

    • DOI

      doi: 10.1016/j.archoralbio.2013.10.012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Modifications of Dentinal Microcracks with human aging.2013

    • 著者名/発表者名
      Kubo M, Miura J*, Sakata T, Nishi R, Takeshige F
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 62 ページ: 555-561

    • DOI

      doi: 10.1093/jmicro/dft028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanical and morphological evaluation of the bond-dentin interface in direct resin core build-up method2013

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto M, Miura J*, Takeshige F, Yatani H
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 29 ページ: 287-293

    • DOI

      doi: 10.1016/j.dental.2012.11.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basolateral Mg2+ Extrusion via CNNM4 Mediates Transcellular Mg2+ Transport across Epithelia: A Mouse Model.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki D, Funato Y, Miura J, Sato S, Toyosawa S, Furutani K, et al.
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 9(12) ページ: e1003983

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pgen.1003983

    • 査読あり
  • [学会発表] Distribution of Advanced glycation end-products in human dentin measured by fluorescence lifetime imaging.2013

    • 著者名/発表者名
      Nishikawa Kantaro, Fukushima Shuichiro, Araki Tsutomu, Kubo Mizuho, Miura Jiro, Takeshige Fumio:
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Biomedical Engineering
    • 発表場所
      Natinal university of Singapore
    • 年月日
      20131204-20131207
  • [学会発表] 硬いサンプルを切ってみる -未脱灰硬組織への挑戦2013

    • 著者名/発表者名
      三浦治郎
    • 学会等名
      第35回医学生物学電子顕微鏡学会近畿支部会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学
    • 年月日
      20131116-20131116
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒト象牙質における微小亀裂進展とコラーゲン線維の加齢変化2013

    • 著者名/発表者名
      久保美寿穂、三浦治郎、清水真人、松田祐輔、長島正、竹重文雄
    • 学会等名
      第139回日本歯科保存学会
    • 発表場所
      秋田市
    • 年月日
      20131017-20131018
  • [学会発表] 加齢に伴う象牙細管近傍におけるAGEs蓄積の観測2013

    • 著者名/発表者名
      西川貫太郎、福島修一郎、荒木勉 三浦治郎
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部
    • 発表場所
      奈良市
    • 年月日
      20131009-20131009

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公開日: 2015-05-28  

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