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2014 年度 実施状況報告書

ヒト唾液による歯科用銀合金腐食生成物のiPS/ES細胞による発生毒性の検討

研究課題

研究課題/領域番号 25463040
研究機関大阪歯科大学

研究代表者

今井 弘一  大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (90103100)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード歯科用銀合金 / ES-D3細胞 / マウスiPS細胞 / 発生毒性 / 腐食 / 唾液 / 口腔 / コラーゲン
研究実績の概要

前年度に引き続き、合金表面の腐食物による発生毒性レベルをしらべた。当初、2種の人工唾液(グリーンウッド氏処方、サリベート)では市販金銀パラジウム合金表面に腐食膜の形成が認められなかった。そのため、合金表面に細かな傷を付けるとともに酸に浸漬することとした。以前にダイヤモンドポイントで表面に傷を付けたが、合金表面全体に均一な傷を付けることが難しいため耐水ペーパーを用いた。歯科臨床で現在最も多く使用されているパラジウムを12%含む2種類の市販金銀パラジウム合金を鋳造し、直径8mmの円盤状金属片を作った。片面を220番から2000番の耐水ペーパーで表面研磨し細かい傷を付けた。それぞれ希硫酸ならびに希塩酸に1週間浸漬後に流水で洗浄した。さらに表面に細胞培養するためにオートクレーブ滅菌した。その結果、いずれの研磨群でも表面にわずかな曇りが認められ、腐食生成物が形成されていた。試料合金をディシュにパラフィンワックスで固定し、浸漬面を上にしてin vitro 発生毒性スクリーニング法のEST法で使用されるマウス由来のES細胞であるES-D3細胞ならびにマウス由来のiPS細胞を播種し、最大10日間培養した。対照群は表面に酸処理と研磨処理をしていない合金とした。なお、前年度はEmbryo Body(EB)を作って2日間のみ培養したが、結果に差が無かったので、今回はEBを作製せず細胞を合金表面に直接播種して長期間培養する工夫を行った。しかし、合金表面での心筋鼓動が確認しにくいためALPの低下で細胞分化を評価した。その結果、対照群と比べて220番、400番,600番処理群では心筋への分化率が約25%低下し、他の耐水ペーパー処理群でもやや低下した。また、硫酸処理群では塩酸処理群より心筋分化率は10%程度低下する傾向が認められた。

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

歯科用銀合金の腐食生成物がヒトの発生に及ぼす影響をしらべるために、人工唾液による腐食生成物を使用することを企画した。しかし、歯科臨床で数多く使用されている銀合金である金銀パラジウム合金はin vitroで簡単に腐食生成物が得られなかったことから、表面に細かな傷を付けると共に合金表面を酸処理して積極的に腐食生成物を得ることができた。今後、ES-D3細胞ならびにマウス由来iPS細胞を腐食生成物上で培養して正常に分化するかどうかを調べた。その結果、腐食生成物上ではやや細胞分化率が低下し、さらに塩酸処理群より硫酸処理群がさらに細胞分化率が低下することが判明したことは、腐食生成物の種類によって細胞分化率に影響されることが判明した。当初の目標どおり、腐食生成物の発生毒性の影響が懸念された。今後、さらに詳細なデータを得る必要がある。

今後の研究の推進方策

合金表面に細かな傷を付けて酸処理して得られた腐食生成物が、実際の口腔内での腐食生成物とは異なる可能性も考えられる。そのため加速度試験として電気処理なども考えられるが、まず、現在得られた腐食生成物表面を人工唾液あるいはヒト唾液に浸漬して、それらの腐食生成物を積極的に積層する工夫が考えられる。最終的な表面積層物は口腔内で形成された腐食生成物と類似である可能性が高いと考えられる。さらに、表面アラサの差によっても結果に影響する可能性もあり、これらをさらに最終段階で確認する必要性が考えられる。

次年度使用額が生じた理由

ピペットとディッシュ類などの消耗品が予定より4251円安価で予想を若干下回ったため。

次年度使用額の使用計画

次年度のピペットとディッシュ類など消耗品の予定数が若干増加すると考えられるのでそれに充当する計画である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Influence of MWCNTs to myocardial contraction rhythms on differentiation of ES-D3 cells in three-dimensional culture2014

    • 著者名/発表者名
      Imai K, Shirai T, Watari F, Akasaka T, Nishikawa T, Okamura T, Tanaka A, Suese K, Ogawa F, Honda Y, Sawai H, Takashima H
    • 雑誌名

      Nano Biomed

      巻: 6 ページ: 27-34

    • DOI

      10.11344/nano.6.27

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study on the possibility of cell growth in tissue culture medium containing artificial saliva2014

    • 著者名/発表者名
      Imai K, Takashima H
    • 雑誌名

      J Oral Tissue Engin

      巻: 12 ページ: 8-12

    • DOI

      10.11223/jarde.12.8

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of the distance from the sample to cell layer in three-dimensional tissue model2014

    • 著者名/発表者名
      Imai K, Takashima H
    • 雑誌名

      J Oral Tissue Engin

      巻: 12 ページ: 20-26

    • DOI

      10.11223/jarde.12.20

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In vitro study of cell differentiation by two type mouse embryo stem cells on the dental adhesives2014

    • 著者名/発表者名
      Imai K, Suese K, Honda Y, Shirai T, Ogawa F, Sawai H, Shida M, Takashima H
    • 雑誌名

      J Oral Tissue Engin

      巻: 12 ページ: 85-92

    • DOI

      10.11223/jarde.12.85

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of C60 fullerene on cell differentiation with EL-M3 and ES-R1-EGFP B2/EGFP cell lines2014

    • 著者名/発表者名
      Imai K, Nishikawa T, Okamura T, Tanaka A, Suese K, Honda Y, Shirai T, Ogawa F, Sawai H, Watari F
    • 雑誌名

      Nano Biomed

      巻: 6 ページ: 78-84

    • DOI

      10.11344/nano.6.78

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マウス子宮ならびに卵管由来の初代細胞をフィーダー細胞としたES細胞による発生毒性試験の試み2014

    • 著者名/発表者名
      今井 弘一, 白井 翼, 本田 義知, 高島 宏昌
    • 学会等名
      第12回日本再生歯科医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      徳島大学 蔵本キャンパス 藤井節郎記念医科学センター(徳島県・徳島市)
    • 年月日
      2014-08-26
  • [学会発表] MWCNTsの3次元培養での胚性幹細胞から分化した心筋様細胞の拍動リズムの異常について2014

    • 著者名/発表者名
      今井 弘一, 白井 翼, 本田 義知, 亘理 文夫, 高島 宏昌
    • 学会等名
      第12回日本再生歯科医学会学術大会・総会
    • 発表場所
      徳島大学 蔵本キャンパス 藤井節郎記念医科学センター(徳島県・徳島市)
    • 年月日
      2014-08-26
  • [学会発表] In vitro embryotoxicity test using new feeder cells derived from the mouse uterus and oviduct2014

    • 著者名/発表者名
      Imai K, Honda Y, Nakamura K, Tanoue A, Takashima H
    • 学会等名
      日本組織培養学会第87回大会
    • 発表場所
      星陵会館(東京都・千代田区)
    • 年月日
      2014-05-30
  • [学会発表] ES細胞の3次元培養によるWNCNTのin vitro発生毒性について2014

    • 著者名/発表者名
      今井 弘一, 武田 昭二, 高島 宏昌
    • 学会等名
      第8回ナノ・バイオメディカル学会大会
    • 発表場所
      ホテルグランビア和歌山(和歌山県・和歌山市)
    • 年月日
      2014-05-02
  • [学会発表] 3次元スキャフォードを用いた金銀パラジウム合金組成元素イオンの発生毒性2014

    • 著者名/発表者名
      今井 弘一, 武田 昭二, 高島 宏昌
    • 学会等名
      日本歯科理工学会第63回学術講演会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都・江戸川区)
    • 年月日
      2014-04-13

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公開日: 2016-05-27  

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