CASフリーザーによる歯・歯根膜の長期凍結保存法の確立

keywords.jpg凍結保存,歯根膜,CASフリーザー 

加来 真人 

MASATO KAKU

division.jpg病院

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研究概要

研究の背景

矯正歯科治療のために抜去される小臼歯や智歯は、正常な歯根膜を有しているにも拘わらず、廃棄処分されることが多く、これらの歯の長期的な保存が可能となれば、歯の再植の応用範囲が広がり、その臨床的価値は非常に大きいものと考えられる。本研究では、磁場を利用したプログラムフリーザー(CASフリーザー)を用いて、歯、および歯根膜組織の長期凍結保存法の確立を行なった。

研究内容

本研究ではヒト抜去歯から得られた歯根膜細胞を様々な条件下で凍結保存を行い、解凍時の細胞生存率とその後の増殖能に対する至適条件を検索した。また、凍結後の細胞について、遺伝子、および蛋白レベルにおける解析を行い、凍結が細胞に及ぼす影響を検討した。ついでラットを用いて、一定期間凍結保存を行った歯牙の移植実験を行い、その生着について組織学的に評価を行なった。

成果

CASフリーザーは歯根膜細胞の長期生存に有用であり、その最適植氷期間、磁場の強さ、および最終到達温度は、それぞれ15分, 0.1mT, -30℃であることが明らかとなった。また、凍結後の歯根膜細胞におけるALP発現がわずかに減少していたものの、Ⅰ型コラーゲン発現量は十分であり、さらに、動物実験においても凍結保存歯と即時移植歯との間に組織学的な差は認められなかったことから、歯の長期凍結保存とその後の移植の臨床応用が十分に可能であることが強く示唆された。

実用化に向けて(想定業界・用途、課題、企業への期待など)

本成果はすでに、「歯の銀行」として実用化されている。今後、歯だけでなく、幹細胞バンクや骨バンクへの応用を視野に入れて研究を行なっていく。

本研究の特徴・優位性

CASフリーザーは細胞や組織を凍結する際、変動磁場により水分子を振動させ、凍害を防止することが可能である。

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Kaku et al., Cryopreservation of periodontal ligament cells with magnetic field for tooth banking. Cryobiology, 61, 73-78, 2010.
Abedini et al., Effects of cryopreservation with a newly-developed magnetic field programmed freezer on periodontal ligament cells and pulp tissues. Cryobiology, 62, 181-187, 2011.
Kamada et al., In-vitro and in-vivo study of periodontal ligament cryopreserved with a magnetic field. Am J Orthod Dentofacial Orthop., 140, 799-805, 2011.
Kawata T., Abedini S., Kaku M., Koseki H., Kojima S., Sumi H., Motokawa M., Fujita T., Ohtani J., Ohwada N., Tanne K. Effects of DMSO (Dimethyl sulfoxide) free cryopreservation with program freezing using a magnetic field on periodontal ligament cells and dental pulp tissues:: Biomed Res., 23:437-442,2012.
Koseki H., Kaku M., Kawata T., Kojima S., Sumi H., Shikata H., Motokawa M., Fujita T., Ohtani J., Tanne K. Cryopreservation of osteoblasts by use of a programmed freezer with a magnetic field. Cryo letters, 34:10-19,2013.
Kojima S., Kaku M., Kawata T., Sumi H., Shikata H., Abonti TR., Kojima S-T., Fujita T., Motokawa M., Tanne K. Cryopreservation of rat MSCs by use of a programmed freezer with magnetic field. Cryobiology, 67, 258-263, 2013.
冷凍保存歯の自家歯牙移植-歯の銀行の役割-:第69回日本矯正歯科学会(横浜市)優秀発表賞, 2010.

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