歯槽骨の大規模三次元イメージングによる歯牙移動時の歯槽骨改造の解明

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歯科矯正力による歯牙移動時の歯槽骨改造の解明には、歯槽骨内におけるコラーゲン線維を主とする基質成分と細胞成分との相互作用を解明することが重要である。本研究ではナノサイズのコラーゲン線維とマイクロサイズの骨系細胞群を高解像度かつ広範囲に観察し、三次元イメージングを行うことで、歯科矯正力に対する歯槽骨改造を解明することを目的としている。具体的には歯科矯正力を付与したマウス歯槽骨を直交配置型FIB-SEMや共焦点レーザー顕微鏡で観察し、Amiraソフトウェアで解析することを計画している。本年の研究成果により、直交配置型FIB-SEMよりもさらに広範囲の観察が可能なプラズマFIB-SEMを用いて、歯科矯正力を1日間付与したマウス歯槽骨を観察することができた。観察時にFIB加工によりサンプルが破壊されることが数回生じたため、電子染色後の脱水、レジン置換、包埋、重合の過程のプロトコルを見直し、サンプル作製条件の改良を行った。この改良の結果、FIB-SEM観察中にサンプルが破壊されることなく観察が可能となった。また、観察対象であるマウスの上顎第一大臼歯が大きく遠心傾斜していることから、連続SEM観察を続けると観察範囲から観察対象が逸れることが判明した。そこで、レジン包埋したサンプルのトリミング方向や、観察時におけるステージへのサンプルの貼り付け方向、ステージの傾斜を調節することで、約1000枚の連続SEM観察を続けながら観察対象が逸れないように設定を変更した。プラズマFIB-SEMを用いることで、50 nm/voxelと高解像度ながら、観察範囲はおよそ200 μm×100 μm×50 μmと非常に広範囲な領域のデータが取得できた。