歯内療法用生体活性材料が持つアパタイト形成能の生体内評価と新規生体外試験法の開発

用于牙髓治疗的生物活性材料的磷灰石形成能力的体内评估和新的体外测试方法的开发

基本信息

批准号：
21K16966
负责人：
枝並直樹
金额：
$ 3万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでに多数の歯内療法用生体活性材料が開発され、現在広く臨床使用されている。これらの材料は、アパタイトを材料表層に形成することにより、高い封鎖性と硬組織伝導能を発揮すると考えられている。しかしながら、実際にこれらの材料を生体内に埋入し、アパタイト形成能を評価した研究はわずかである。本研究は、独自のラット皮下移植モデルを用いて、各種歯内療法用生体活性材料のin vivo-アパタイト形成能を網羅的に解明すると共に、その所見を活用し、in vivo-アパタイト形成能の推定に適した新規in vitro試験法の確立を目指したものである。本年度は研究の第二段階として13種類の市販されている生体活性材料のin vivo-アパタイト形成能を評価した。その結果、このうち6種類はラット皮下組織中で検出可能な量のアパタイトを形成しなかった(edanami et al. In Vivo Assessment of the Apatite-Forming Ability of New-Generation Hydraulic Calcium Silicate Cements Using a Rat Subcutaneous Implantation Model. J. Funct. Biomater. 2023, 14(4), 213)。このような網羅的in vivo評価の結果を元に、適切なin vitro試験法を模索した。昨年度の成果から、疑似体液中でのアパタイト形成は、アルブミンにより濃度依存的に阻害されることが判明している。このため、本年度は各種アルブミン濃度の疑似体液を用いたin vitro結果と、in vivo試験の結果を比較した。10g/Lまたは40g/Lのアルブミン含有疑似体液中での歯内療法用生体活性材料の動態は、in vivoでの動態にかなり近似していたが、完全には一致しなかった（未発表データ）。今後は、他のタンパク質の添加など、より複雑な条件での検討が必要である。

已经开发了大量用于牙髓治疗的生物活性材料，目前已广泛用于临床用途。这些材料被认为通过在材料表面层上形成磷灰石来表现出高密封特性和硬组织电导率。但是，实际上只有少数研究将这些材料植入体内并评估了磷灰石的形成能力。这项研究旨在全面阐明使用独特的大鼠皮下植入物模型的各种牙髓生物活性材料的体内形成能力，并利用这些发现来建立一种新型的体外测试方法，适合于估计体内磷灰石形成能力。今年，作为研究的第二步，我们评估了13种市售生物活性材料的体内体磷灰石形成能力。结果，其中六种没有在大鼠皮下组织中形成可检测量的磷灰石（Edanami等人。使用大鼠皮下植入模型的新生成硅酸钙水泥的磷灰石形成能力的体内评估。基于这种全面的体内评估结果，寻求适当的体外测试方法。去年的结果表明，模拟体液中的磷灰石形成以白蛋白的浓度依赖性抑制。因此，今年我们使用具有各种白蛋白浓度的模拟体液与体内测试结果进行了比较。牙髓生物活性材料的动力学以10 g/L或40 g/L的白蛋白模拟体液相当接近体内的动力学，但并不完全一致（未发表的数据）。将来，在更复杂的条件下（例如添加其他蛋白质）将需要考虑。