レーザーによる細胞刺激とサイトカインーアパタイト共沈の複合効果による歯槽骨再生

通过激光细胞刺激和细胞因子-磷灰石共沉淀的联合作用实现牙槽骨再生

基本信息

批准号：
15F15331
负责人：
大矢根綾子
金额：
$ 1.47万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

歯槽骨再生治療への応用を指向し、リン酸カルシウム過飽和溶液を反応場とするアパタイト層の低温形成技術の開発を進めた。具体的には、リン酸カルシウム過飽和溶液を反応場とするアパタイト形成技術を基盤とし、（１）ナノ秒パルスレーザープロセスの利用、（２）コラーゲンスキャホールドとの複合化、ならびに（３）骨形成等に影響する生理活性物質との複合化について検討した。（１）のナノ秒パルスレーザープロセスの利用では、前年度の研究で最適化されたNd:YAGレーザー照射条件（波長、フルエンス、照射時間）を用いて歯科用材料の表面処理を行い、同処理された材料表面の生体活性（骨伝導性）を擬似体液（SBF：Simulated Body Fluid）への浸漬試験により明らかにした。（２）のコラーゲンスキャホールドとの複合化では、昨年度作製法を確立したアパタイト成膜コラーゲンスキャホールドについて、FT-IR ATR、レーザー顕微鏡などを用いて、より詳細な表面構造評価を実施し、論文発表に至った。さらに、ラット骨欠損部への埋入実験によるin vivo機能評価を進め、上記アパタイト成膜スキャホールドの良好な骨再生能ならびに生体内分解性を示唆する予備的結果を得た。（３）の生理活性物質との複合化では、骨形成促進・抗菌効果の期待されるフッ素（フッ化ナトリウム）を過飽和溶液中に添加することで、フッ素担持アパタイト層の形成技術を確立した。得られたフッ素担持アパタイト層のナノ構造・組成を明らかにしたほか、生理食塩水を用いたフッ素徐放試験を行い、24時間以上にわたって同層からフッ化物イオンが徐放されることを明らかにした。以上の成果の一部を国内および国際学会において発表するとともに、（１）および（３）の成果を原著論文として国際的学術論文誌に投稿した（審査中）。

为了将其应用于牙槽骨再生治疗，我们开发了一种使用过饱和磷酸钙溶液作为反应场在低温下形成磷灰石层的技术。具体来说，基于使用过饱和磷酸钙溶液作为反应场的磷灰石形成技术，我们将（1）利用纳秒脉冲激光工艺，（2）与胶原支架结合，以及（3）开发骨形成。与影响它的生理活性物质。 (1)中，采用纳秒脉冲激光工艺，利用前一年研究中优化的Nd:YAG激光照射条件（波长、注量、照射时间）进行牙科材料的生物活性（骨传导性）。通过模拟体液（SBF）中的浸泡测试使材料表面澄清。对于（2）胶原蛋白支架复合材料，我们利用FT-IR ATR、激光显微镜等对去年建立的生产方法的磷灰石涂层胶原蛋白支架进行了更详细的表面结构评估，并发表了论文宣布了。此外，我们通过大鼠骨缺损植入实验进行了体内功能评价，初步结果表明上述磷灰石膜形成的支架具有良好的骨再生能力和生物降解性。对于（3）与生理活性物质的复合，我们建立了一种技术，通过在过饱和溶液中添加氟（氟化钠）来形成氟负载磷灰石层，氟（氟化钠）有望促进骨形成和抗菌作用。除了阐明所获得的氟负载磷灰石层的纳米结构和组成之外，我们还使用生理盐水进行了氟离子持续释放测试，发现氟离子在24小时内从同一层持续释放。上述部分成果在国内外会议上发表，其中（1）和（3）的成果已作为原始论文提交至国际学术期刊（正在审稿中）。