超高齢社会に寄与する新規医・工学融合型インプラント表面性状の構築と戦略的治療応用

2022年度では、SA処理cpTi表面上におけるアルブミン固定化処理法（タンパク質：Alb）について、共同研究者による先行研究データと合わせて検証した。その結果、Alb水溶液濃度によるAlb吸着量は、10mg/mLのAlbでは吸着量は5ng/cm2程度となり、一方、25mg/mLのAlbでは吸着量は15ng/cm2となることを確認した。さらに、Albの濃度と試料表面上における吸着量との関係では、濃度25mg/mL以上では吸着量はプラトーに達することが確認できていることから、SA処理cpTi表面上に固定するAlb至適濃度は25mg/mLとして、in vivo実験系を施行してくこととした。2022年度では、in vivo実験系構築のために必要なデータ取得を目的として、11週齢雄性SDラット頭頂骨の左右に試料移植のための窩洞を形成後、SA処理cpTi（直径4.1mm）を埋入し、片側のSA処理cpTi上にラット由来歯髄幹細胞（rDPSCs）を移植した。埋入・移植4週間後にμCTにより新生骨形成を確認後、試料を含む周囲組織を採取した。μCT及び電子顕微鏡による観察の結果、SA処理cpTi埋入群とSAcpTi埋入＋rDPSCs移植群では、共にSAcpTi表面上に硬組織の形成が確認された。また、SAcpTiを含む周囲組織より組織切片を作成後、Toluidine Blue O染色による観察を行った結果、両群では、共に新生骨の形成が確認された。骨接触率を分析した結果、両群では有意差を認め、SAcpTi埋入＋rDPSCs移植群では高い結果となった。この結果は、SA処理により形成されたHA結晶を含むナノ構造を有する陽極酸化被膜の物理化学的な表面性状が骨形成過程に影響を与えたと考えられ、rDPSCの移植はSA処理表面上での新生骨形成の促進に有効であることが示唆された。

2022年度では、SA処理cpTi表面上におけるアルブミン固定化処理法（タンパク質：Alb）について、共同研究者による先行研究データと合わせて検証した。その結果、Alb水溶液濃度によるAlb吸着量は、10mg/mLのAlbでは吸着量は5ng/cm2程度となり、一方、25mg/mLのAlbでは吸着量は15ng/cm2となることを確認した。さらに、Albの濃度と試料表面上における吸着量との関係では、濃度25mg/mL以上では吸着量はプラトーに達することが確認できていることから、SA処理cpTi表面上に固定するAlb至適濃度は25mg/mLとして、in vivo実験系を施行してくこととした。2022年度では、in vivo実験系構築のために必要なデータ取得を目的として、11週齢雄性SDラット頭頂骨の左右に試料移植のための窩洞を形成後、SA処理cpTi（直径4.1mm）を埋入し、片側のSA処理cpTi上にラット由来歯髄幹細胞（rDPSCs）を移植した。埋入・移植4週間後にμCTにより新生骨形成を確認後、試料を含む周囲組織を採取した。μCT及び電子顕微鏡による観察の結果、SA処理cpTi埋入群とSAcpTi埋入＋rDPSCs移植群では、共にSAcpTi表面上に硬組織の形成が確認された。また、SAcpTiを含む周囲組織より組織切片を作成後、Toluidine Blue O染色による観察を行った結果、両群では、共に新生骨の形成が確認された。骨接触率を分析した結果、両群では有意差を認め、SAcpTi埋入＋rDPSCs移植群では高い結果となった。この結果は、SA処理により形成されたHA結晶を含むナノ構造を有する陽極酸化被膜の物理化学的な表面性状が骨形成過程に影響を与えたと考えられ、rDPSCの移植はSA処理表面上での新生骨形成の促進に有効であることが示唆された。