Development of bioactive-bioabsorbable bioceramics-based biomaterials for regeneration of periapical tissue

开发用于根尖周组织再生的生物活性-生物可吸收生物陶瓷基生物材料

基本信息

批准号：
20H03866
负责人：
北村知昭
金额：
$ 11.56万
依托单位：
Kyushu Dental College
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の最終目標は，骨再生用スキャフォールドとして応用可能な新規生体材料を開発し根尖歯周組織等に生じた骨欠損部の再生療法を確立することにある．これまで申請者らはBioactive Glass（BG）配合生体材料の開発を進めており，その成果の一部はBG配合根管用シーラーとして臨床応用されている．本研究では，BG配合生体材料の開発をさらに発展させ，生体活性バイオセラミックスであるBGおよび生体吸収性バイオセラミックスであるβTCPから両者の特徴を併せ持つ粒子（BG-βTCP複合粒子）を作製し，成長因子徐放能を有するゼラチン・ハイドロゲルとBG-βTCP複合粒子を組み合わせたBG-βTCP複合粒子配合スキャフォールドを開発することを目的としている．2021年度および2022年度はBG-βTCP複合粒子を作製し性能検証を開始した．分担研究者・池田の独自技術を用い，BGとβTCP粒子粉末を所定の比率（1:1，2:8，8:2）で混合後，３種類の焼結温度（900度，600度，400度）でBG-βTCP複合粒子を作製し，各複合粒子の抽出液と各種細胞（ヒトセメント芽細胞等）を用いて細胞毒性をBG単独と比較したところ，600度で焼結した複合粒子の細胞毒性が他と比較して低いことが明らかになった．加えて，同時進行で，BG-βTCP複合粒子の作製自体で困難な問題点が生じる可能性を考慮して多孔質ケイ酸カルシウム粒子の作製を進めている．作製した多孔質ケイ酸カルシウム粒子についてはXRD解析，SEM-EDX観察などで多孔質形状を有していること，細胞毒性試験で毒性が低いことを明らかにした．また，硬組織形成能を評価することを目的として，象牙芽細胞様細胞株，骨芽細胞株などを用い検証を進めている．

这项研究的最终目标是开发一种新的生物材料，可用作骨再生的支架，并建立根尖牙周组织中发生的骨缺损的再生疗法。截至目前，申请人一直在开发含有生物活性玻璃（BG）的生物材料，部分成果已作为含有BG的根管封闭剂应用于临床。在本研究中，我们进一步开发含有BG的生物材料，并从生物活性生物陶瓷BG和生物可吸收性生物陶瓷βTCP中制造出具有两者特性的颗粒（BG-βTCP复合颗粒）。本研究的目的是开发一种含有BG-βTCP复合颗粒的支架，它是具有因子缓释能力的明胶水凝胶与BG-βTCP复合颗粒的组合。 2021年和2022年，我们创建了BG-βTCP复合颗粒并开始了性能验证。利用池田共同研究员的独特技术，将BG和βTCP颗粒按预定比例（1:1、2:8、8:2）混合，然后在三种不同温度（900度、600度、BG-βTCP复合颗粒400度）当使用各复合颗粒和各种细胞(人成牙骨质细胞等)的提取物与单独的BG进行细胞毒性比较时，发现在600度下烧结的复合颗粒的细胞毒性低于其他颗粒的细胞毒性。另外，考虑到BG-βTCP复合颗粒的生产可能会出现困难问题，我们同时也在着手多孔硅酸钙颗粒的生产。通过XRD分析和SEM-EDX观察发现所制备的多孔硅酸钙颗粒具有多孔形状，细胞毒性测试表明其具有较低的毒性。此外，我们正在使用成牙本质细胞样细胞系、成骨细胞系等进行验证，目的是评估形成硬组织的能力。