頭蓋顎顔面領域における骨補填用途の3Dバイオプリンティングスキャフォールドの開発

颅颌面部骨置换3D生物打印支架的研制

基本信息

批准号：
20K18790
负责人：
川村尚彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Health Sciences University of Hokkaido
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、間葉系幹細胞と骨形成誘導活性を持つBMP-2を組み合わせたバイオインクにより作製したスキャフォールドが、スキャフォールドとしての役割を果たす機械的特性を有しているか、細胞がスキャフォールド内で生存および増殖するポテンシャルを具備しているか、また、生体に応用するのに十分な親和性を有しているかを明らかにすることであった。本年度は、スキャフォールド印刷して、実験動物内に留置するのに適した形状を模索した。3Dモデリングプログラムを用いて直径5.0mm、厚さ1.0mmのディスク状のSTLファイルを作製した。そのSTLデータファイルを印刷経路情報を含むG-codeファイルに変換し、３DバイオプリンターINKREDIBLEにて印刷を行った。ラットの大腿骨と頭蓋骨に歯科用ラウンドバーなどを用いて規格化した穴を開け、そこに事前に3Dバイオプリンターを用いて印刷しておいたスキャフォールドを埋入して縫合した。4週間の観察期間のちに摘出し、マイクロX線CTによる観察を行った(n＝3)。スキャフォールドの為害性を確認するため、バーなどで穴を開けるがスキャフォールドを埋入しない群も用意し、これをコントロール群とした。マイクロX線CTにて撮像したコントロール群と実験群との比較を行ったところ有意差は認められず、当初の懸念事項であった手技自体にも、為害性はないと判断した。なお、時間的制約のため達成はできなかったが、今回用いたバイオインクは基質となるGelMA単独のものであり、今後はここに細胞や成長因子などを添加していく予定であった。

本研究的目的是确定使用间充质干细胞和具有成骨活性的BMP-2结合的生物墨水制备的支架是否具有可作为支架的机械性能。支架内生存和增殖的潜力以及它是否具有足够的亲和力以应用于活体。今年，我们打印了一个支架，并寻找适合放置在实验动物体内的形状。使用 3D 建模程序创建直径为 5.0 mm、厚度为 1.0 mm 的盘状 STL 文件。 STL数据文件被转换为包含打印路径信息的G代码文件，并使用3D生物打印机INKREDIBLE进行打印。使用牙科圆钻在大鼠的股骨和头骨上打出标准化的孔，并植入并缝合预先使用3D生物打印机打印的支架。经过 4 周的观察期后，将它们取出并使用显微 X 射线 CT 进行观察（n = 3）。为了确认支架的毒性，我们还准备了用棒等打孔但未插入支架的组，并将其用作对照组。当使用显微X射线CT成像的对照组和实验组进行比较时，没有发现显着差异，并且确定手术本身无害，这是一开始所担心的。虽然由于时间限制未能实现，但这次使用的生物墨水仅由 GelMA 作为基质，并且计划在未来添加细胞、生长因子等。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

川村尚彦, 中尾友也, 上地潤, 飯嶋雅弘

河村直彦、中尾智也、植地淳、饭岛正宏

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
江森利郎;濱中僚;空閑大輝;山口留奈;堀口友衣;陣内祥男; 小牧博也;富永淳也;古賀義之;吉田教明;上顎両側側切歯の口蓋側転位を伴う歯槽性上顎前突症例
通讯作者：
上顎両側側切歯の口蓋側転位を伴う歯槽性上顎前突症例

Recent progress in and future perspectives on orthodontic materials

正畸材料的最新进展和未来展望

DOI：
10.18939/jsdmd.39.2_155
发表时间：
2020
期刊：
THE JOURNAL OF JAPANESE SOCIETY FOR DENTAL MATERIALS AND DEVICES
影响因子：
0
作者：
飯嶋雅弘;川村尚彦;榎並裕美子
通讯作者：
榎並裕美子

Characterization and application of bioactive glass and chitosan nanoparticles for tooth enamel remineralization

生物活性玻璃和壳聚糖纳米粒子在牙釉质再矿化中的表征及应用

DOI：
10.1166/jbt.2021.2703
发表时间：
2021
期刊：
Journal of Biomaterials and Tissue Engineering
影响因子：
0.1
作者：
Rina Ishikawa;Ryota Nagasaki;Naohiko Kawamura N;Enrique Ezra Zuniga Heredia;Takashi Nezu;Shuichi Ito;Hideki Aita;Masahiro Iijima
通讯作者：
Masahiro Iijima

Frictional Forces of Three Types of Lingual Appliance with Self-ligating Mechanisms

三种自锁式舌矫治器的摩擦力