生体活性・生体吸収性複合セラミックスの新規開発と象牙質・歯髄複合体再生誘導能検証

本研究の最終目標は、象牙質・歯髄複合体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象牙質・歯髄複合体の再生療法を確立することにある。これまで申請者は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配合歯内療法用多用途製材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。2022年度は作製したBG-βTCP複合粒子の作製と性能検証を開始した。BGおよびβTCP粒子粉末を所定の比率（4:1、1:1、1:4）で混合後、900℃にて熱処理してBG-βTCP複合粒子を作製した。XRD法により作製した複合粒子の結晶分析を実施した結果、900℃の熱処理によりBGは結晶化しケイ酸カルシウム系化合物へ相転移していることが確認された。また、各複合粒子を精製水中に浸漬した時のpH変化測定の結果、各複合粒子はBG（pH 10.5）とβTCP（pH 8.0）の間の値（pH 9.6～10.0）を示すことを明らかにした。各複合粒子を培養液に浸漬することで抽出液を作製した。各複合粒子からの抽出液を用いて象牙芽細胞様細胞に対する細胞毒性をBG単独と比較した結果、特定割合で混合した複合粒子では細胞毒性がBG単独と比較して低いことを明らかにした。また、ALP染色によりALP活性に対する影響を比較した結果、コントロール群との間には染色強度の差は認められず、象牙芽細胞様細胞の細胞分化初期に明らかな影響を及ぼさないことを明らかにした。現在、複合粒子の性能に及ぼす熱処理温度の影響を検証している段階である。

本研究の最終目標は、象牙質・歯髄複合体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象牙質・歯髄複合体の再生療法を確立することにある。これまで申請者は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配合歯内療法用多用途製材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。2022年度は作製したBG-βTCP複合粒子の作製と性能検証を開始した。BGおよびβTCP粒子粉末を所定の比率（4:1、1:1、1:4）で混合後、900℃にて熱処理してBG-βTCP複合粒子を作製した。XRD法により作製した複合粒子の結晶分析を実施した結果、900℃の熱処理によりBGは結晶化しケイ酸カルシウム系化合物へ相転移していることが確認された。また、各複合粒子を精製水中に浸漬した時のpH変化測定の結果、各複合粒子はBG（pH 10.5）とβTCP（pH 8.0）の間の値（pH 9.6～10.0）を示すことを明らかにした。各複合粒子を培養液に浸漬することで抽出液を作製した。各複合粒子からの抽出液を用いて象牙芽細胞様細胞に対する細胞毒性をBG単独と比較した結果、特定割合で混合した複合粒子では細胞毒性がBG単独と比較して低いことを明らかにした。また、ALP染色によりALP活性に対する影響を比較した結果、コントロール群との間には染色強度の差は認められず、象牙芽細胞様細胞の細胞分化初期に明らかな影響を及ぼさないことを明らかにした。現在、複合粒子の性能に及ぼす熱処理温度の影響を検証している段階である。