赤坂 司 (アカサカ ツカサ)

歯学研究院 口腔医学部門 口腔健康科学分野准教授
Last Updated :2025/12/04

■研究者基本情報

学位

  • 博士(工学), 名古屋大学

プロフィール情報

Researchmap個人ページ

研究者番号

  • 00360917

研究キーワード

  • Cell culture
  • Micro/nano pattern
  • Nanoimprint
  • ナノインプリント
  • マイクロ・ナノパターン
  • 歯科理工学
  • 分化誘導
  • パターニング
  • スキャホールド
  • 骨芽細胞
  • チタン
  • カーボンナノチューブ
  • 糖鎖工学
  • Nanotechnology
  • Dental materials

研究分野

  • ライフサイエンス, 生体材料学
  • ライフサイエンス, 生体医工学
  • ナノテク・材料, ナノバイオサイエンス
  • ライフサイエンス, 口腔再生医学、歯科医用工学
  • ライフサイエンス, 補綴系歯学

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2011年09月 - 現在
    北海道大学 歯学研究科(研究院), 准教授
  • 2011年09月
    北海道大学, Graduate School of Dental Medicine, Associate Professor
  • 2007年04月 - 2011年08月
    - 北海道大学大学院歯科研究科 助教
  • 2007年04月 - 2011年08月
    北海道大学, Graduate School of Dental Medicine, Assistant Professor
  • 2002年12月 - 2006年03月
    北海道大学大学院歯科研究科 助手
  • 2002年12月 - 2006年03月
    北海道大学, Greduate school of Deantal Medicine, Research Assistant
  • 2000年06月 - 2002年11月
    株式会社生物有機化学研究所 研究員
  • 2000年06月 - 2002年11月
    Chemical Biological Institute, Researcher

学歴

  • 1997年04月 - 2000年03月, 名古屋大学, 工学研究科, 物質制御工学, 日本国
  • 2000年, 名古屋大学, Graduate School, Division of Engineering, Department of Molecular Design and Enginnering
  • 1995年04月 - 1997年03月, 北海道大学, 大学院地球環境研究科
  • 1991年04月 - 1995年03月, 明治大学, 理工学部, 工学化学科, 日本国
  • 1995年, 明治大学, Faculty of Science and Engineering, Department of Industrial Chemistry

委員歴

  • 2012年07月 - 現在
    日本歯科理工学会, 日本歯科理工学会 北海道・東北地方会役員 委員, 学協会
  • 2012年04月 - 現在
    日本歯科理工学会, 研究グループ検討委員会 委員, 学協会
  • 2009年02月 - 現在
    ナノ・バイオメディカル学会, 事務局長, 学協会
  • 2011年10月 - 2016年03月
    日本歯科理工学会, 日本歯科理工学会 Dental Materials Journal編集委員, 学協会

■研究活動情報

受賞

  • 2015年10月, 日本歯科医学会, 第31回「歯科医学を中心とした総合的な研究を推進する集い」優秀発表賞               
    「歯表面での3D微細構造構築によるバイオミメティック次世代歯科治療へ向けて」
    赤坂 司
  • 2013年10月, 日本歯科理工学会, 第61回日本歯科理工学会 発表優秀賞               
    「マイクロ・ナノ構造を持つパターン化バイオマテリアルの調製」
    赤坂 司
  • 2008年12月, "Materials Science and Engineering C" Most Cited Author Award 2005-2008.               
    Title: "Apatite formation on carbon nanotubes" T.Akasaka, F.Watari, Y.Sato, K.TohjiMaterials Science and Engineering C, 26(4), 675-678 (2006).
  • 2006年10月, 日本歯科理工学会, 第48回 日本歯科理工学会 研究奨励賞               
    「人工複合糖質高分子によるStreptococcus mutansの増殖阻害」
    日本国
  • 2006年, Molecular Biosystems Cover Gallery Winner 2005               
  • 2004年10月, 傾斜機能材料研究会, 傾斜機能材料シンポジウム FGM奨励賞               
    「糖鎖によるカーボンナノチューブの表面修飾」
    赤坂 司

論文

  • Pharmacokinetics and the effectiveness of pyrogen-free bioabsorbable wet adhesives.
    Risa Oshima, Kumiko Yoshihara, Ko Nakanishi, Tsukasa Akasaka, Shinji Shimoji, Teppei Nakamura, Takumi Okihara, Mariko Nakamura, Akihiro Matsukawa, Ikkei Tamada, Bart Van Meerbeek, Tsutomu Sugaya, Yasuhiro Yoshida
    Scientific reports, 15, 1, 20056, 20056, 2025年06月12日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Bioabsorbable materials are essential for advanced therapies, including surgical sealing, cell therapy, and drug delivery. Natural bioabsorbable materials, including collagen and hyaluronic acid, have better biocompatibility than synthetic bioabsorbable polymers; however, they are mainly derived from animals, presenting infection risks. Non-animal origin polymers have a lower molecular weight than those of animal origins. Their viscosity increases with increase in molecular weight, making endotoxin removal difficult. Here, using the phosphoryl chloride disposal method, we present a strategy for synthesizing pyrogen-free bioabsorbable adhesives with controlled molecular weight. Phosphopullulan, a polysaccharide derivative, had less than detectable endotoxin levels and controllable average molecular weight of approximately 300,000 to over 1,400,000. Furthermore, it is important to ensure the safety as well as efficacy of bio-implantable materials. We have evaluated the biosafety of polysaccharide derivatives we are developing, and have examined their cell phagocytosis and pharmacokinetics in vitro and in vivo, and have confirmed that they are safe. We have also evaluated their adhesion to wet tissue adhesions and confirmed that they leak less than existing materials.
  • New future dental material: Antimicrobial material "cetylpyridinium chloride-montmorillonite" and implantable material "phosphorylated pullulan".
    Ko Nakanishi, Tsukasa Akasaka, Yasuhiko Abe, Hiroshi Hayashi, Kumiko Yoshihara, Teppei Nakamura, Mariko Nakamura, Bart VAN Meerbeek, Yasuhiro Yoshida
    Dental materials journal, 2025年01月11日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), In dental practice, there are two major diseases: dental caries and periodontal disease. Although dental treatment techniques have advanced along with advances in dental materials, some diseases such as root surface caries and horizontal bone resorption have not yet achieved satisfactory treatment results. Since these diseases are infections caused by oral bacteria, we believe that materials with long-lasting antimicrobial properties would help control these diseases. In addition, materials that can adhere to wet hard tissues would contribute to treatment. In this review, new materials developed based on this idea, the antimicrobial material "cetylpyridinium chloride-montmorillonite" and the hard tissue adhesive implantable material "phosphorylated pullulan" was introduced.
  • Synthesis and evaluation of fluorescent resins with europium-β-diketonate complex for orthodontic use
    Shuichi YAMAGATA, Takaaki YAMAMOTO, Yoshiaki SATO, Tsukasa AKASAKA, Yasuhiro YOSHIDA
    Dental Materials Journal, 43, 4, 531, 538, Japanese Society for Dental Materials and Devices, 2024年07月25日, [査読有り], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌)
  • From Tooth Adhesion to Bioadhesion: Development of Bioabsorbable Putty-like Artificial Bone with Adhesive to Bone Based on the New Material "Phosphorylated Pullulan".
    Ko Nakanishi, Tsukasa Akasaka, Hiroshi Hayashi, Kumiko Yoshihara, Teppei Nakamura, Mariko Nakamura, Bart Van Meerbeek, Yasuhiro Yoshida
    Materials (Basel, Switzerland), 17, 15, 2024年07月25日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Bioabsorbable materials have a wide range of applications, such as scaffolds for regenerative medicine and cell transplantation therapy and carriers for drug delivery systems. Therefore, although many researchers are conducting their research and development, few of them have been used in clinical practice. In addition, existing bioabsorbable materials cannot bind to the body's tissues. If bioabsorbable materials with an adhesive ability to biological tissues can be made, they can ensure the mixture remains fixed to the affected area when mixed with artificial bone or other materials. In addition, if the filling material in the bone defect is soft and uncured, resorption is rapid, which is advantageous for bone regeneration. In this paper, the development and process of a new bioabsorbable material "Phosphorylated pullulan" and its capability as a bone replacement material were demonstrated. Phosphorylated pullulan, which was developed based on the tooth adhesion theory, is the only bioabsorbable material able to adhere to bone and teeth. The phosphorylated pullulan and β-TCP mixture is a non-hardening putty. It is useful as a new resorbable bone replacement material with an adhesive ability for bone defects around implants.
  • Epithelial-mesenchymal transition in oral cancer cells induced by prolonged and persistent Fusobacterium nucleatum stimulation
    Shintaro Nakano, Machiko Kasai, Keisuke Nakamura, Tsukasa Akasaka, Yasuhiro Yoshida, Shiho Suzuki, Yoichi Ohiro, Akira Hasebe
    Journal of Oral Biosciences, Elsevier BV, 2024年05月, [査読有り], [国際誌]
    研究論文(学術雑誌)
  • Investigation of a new implant surface modification using phosphorylated pullulan.
    Kanako Nagamoto, Ko Nakanishi, Tsukasa Akasaka, Shigeaki Abe, Kumiko Yoshihara, Mariko Nakamura, Hiroshi Hayashi, Shinji Takemoto, Masato Tamura, Yoshimasa Kitagawa, Bart Van Meerbeek, Yasuhiro Yoshida
    Frontiers in bioengineering and biotechnology, 12, 1378039, 1378039, 2024年, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Various implant surface treatment methods have been developed to achieve good osseointegration in implant treatment. However, some cases remain impossible to treat with implants because osseointegration is not obtained after implantation, and the implants fail. Thus, this study focused on phosphorylated pullulan because of its adhesiveness to titanium (Ti) and bone, high biocompatibility, and early replacement with bone. In this study, the response of bone-related cells to phosphorylated pullulan was evaluated to develop a new surface treatment method. Saos-2 (human osteosarcoma-derived osteoblast-like cells), MC3T3-E1 (mouse calvaria-derived osteoblast-like cells), and RAW264.7 (mouse macrophage-like cells) were used. In evaluating cellular responses, phosphorylated pullulan was added to the culture medium, and cell proliferation and calcification induction tests were performed. The proliferation and calcification of cells on the surface of Ti disks coated with phosphorylated pullulan were also evaluated. In addition, bone morphogenetic protein-2 (BMP-2), an osteogenic factor, was used to evaluate the role of phosphorylated pullulan as a drug carrier in inducing calcification on Ti disks. Phosphorylated pullulan tended to promote the proliferation of osteoblast-like cells and the formation of calcification on Ti disks coated with phosphorylated pullulan. Ti disks coated with phosphorylated pullulan loaded with BMP-2 enhanced calcification. Phosphorylated pullulan inhibited osteoclast-like cell formation. These results are due to the properties of phosphorylated pullulan, such as adhesiveness to titanium and drug-loading function. Therefore, phosphorylated pullulan effectively promotes bone regeneration when coated on titanium implants and is useful for developing a new surface treatment method.
  • 微細構造に応答した破骨細胞が作り出す多様なアクチン構造物               
    赤坂 司, 中西 康, 吉田 靖弘
    日本歯科理工学会誌, 42, Special Issue WINTER, 5, 5, (一社)日本歯科理工学会, 2023年12月, [査読有り], [筆頭著者], [国内誌]
    日本語
  • 破骨細胞様細胞による凹凸基材に応答したアクチン構造物の形成               
    赤坂 司, 宮治 裕史, 横山 敦郎, 吉田 靖弘
    日本バイオマテリアル学会大会予稿集, 45回, 422, 422, 日本バイオマテリアル学会, 2023年10月, [査読有り], [筆頭著者], [国内誌]
    日本語
  • In vivo transmission electron microscopy of the alternating structure of the protrusions between adjacent macrophage-like cells on micropatterns.
    Natsumi Ushijima, Tsukasa Akasaka, Shinichiro Numamoto, Tsubura Kudo, Atsuro Yokoyama
    Journal of oral biosciences, 2023年06月29日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), OBJECTIVES: We investigated the behavior of macrophages in the defined microtopography of materials. METHODS: Patterned cyclo-olefin polymer films were implanted into the femurs of seven-week-old rats. After 1 and 4 weeks, the rats were fixed with glutaraldehyde and OsO4, and their bones were observed with transmission electron microscopy (TEM). RESULTS: TEM and segmentation revealed an alternating structure in which multiple protrusions of adjacent macrophage-like cells overlapped. They were approximately 2 μm long and almost uniform in width, and were induced by the limited topography. CONCLUSION: New structures appeared between the macrophage-like cells as a result of microtopography.
  • Can a low dosage of recombinant human bone morphogenetic protein-2 loaded on collagen sponge induce ectopic bone?
    Mohammed Katib Alruwaili, Tsutomu Sugaya, Yasuhito Morimoto, Ko Nakanishi, Tsukasa Akasaka, Yasuhiro Yoshida
    Dental materials journal, 42, 3, 433, 440, 2023年04月07日, [査読有り], [国際共著], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Recombinant human bone morphogenetic protein-2 (rhBMP-2) is one of the growth factors that may induce the formation of new bone. The aim was to determine the efficacy of low doses of rhBMP-2 for bone regeneration using a collagen sponge as a carrier. Three doses of rhBMP-2 (1.167, 0.117, and 0.039 mg/mL) were combined with an absorbable collagen sponge (ACS) as a delivery vehicle. The rhBMP-2/ACS implants were placed in the subcutaneous tissues of rat backs. X-ray microcomputed tomography (micro-CT) and histological analysis were used to evaluate bone formation. The samples treated with 1.167 mg/mL of rhBMP-2 showed greater bone formation than the samples treated with 0.117 mg/mL of rhBMP-2 four weeks after surgery. However, there was no evidence of bone formation in the samples that were treated with 0.039 mg/mL of rhBMP-2. It was found that rhBMP-2 was osteogenic even at one-tenth of its manufacturer's recommended concentration (1.167 mg/mL), indicating its potential for clinical use at lower concentrations.
  • ヒトI型コラーゲン様リコンビナントペプチド/β-三リン酸カルシウム骨補填材による歯周組織再生効果
    吉野 友都, 宮治 裕史, 西田 絵利香, 金本 佑生実, 浜本 朝子, 加藤 昭人, 菅谷 勉, 赤坂 司
    日本歯周病学会会誌, 65, 春季特別, 133, 133, (NPO)日本歯周病学会, 2023年04月, [査読有り], [国内誌]
    日本語
  • 破骨細胞分化へのパターン材質と前駆細胞種の影響               
    赤坂 司, 中西 康, 吉田 靖弘
    日本歯科理工学会誌, 42, Special Issue81, 78, 78, (一社)日本歯科理工学会, 2023年03月, [査読有り], [筆頭著者], [国内誌]
    日本語
  • Development of Autopolymerizing Resin Material with Antimicrobial Properties Using Montmorillonite and Nanoporous Silica
    Shuhei Otsubo, Ko Nakanishi, Kakufu Fukukawa, Ryoshun Endo, Seiichiro Yoshida, Aiko Matsumoto, Kumiko Yoshihara, Tsukasa Akasaka, Akira Hasebe, Yasuhiro Yoshida, Yoshiaki Sato
    Pharmaceutics, 15, 2, 544, 544, MDPI AG, 2023年02月06日, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), Although autopolymerizing resin offers numerous applications in orthodontic treatment, plaque tends to accumulate between the appliance and the mucosa, which increases the number of microorganisms present. In this study, we added cetylpyridinium chloride (CPC) loaded montmorillonite (Mont) and nanoporous silica (NPS) to autopolymerizing resin (resin-Mont, resin-NPS) and evaluated their drug release capacity, antimicrobial capacity, drug reuptake capacity, mechanical strength, and color tone for the devolvement of autopolymerizing resin with antimicrobial properties. As observed, resin-Mont and resin-NPS were capable of the sustained release of CPC for 14 d, and a higher amount of CPC was released compared to that of resin-CPC. Additionally, resin-Mont and resin-NPS could reuptake CPC. Moreover, the antimicrobial studies demonstrated that resin-Mont and resin-NPS could release effective amounts of CPC against Streptococcus mutans for 14 d and 7 d after reuptake, respectively. Compared to resin-CPC, resin-Mont exhibited a higher sustained release of CPC in all periods, both in the initial sustained release and after reuptake. However, the mechanical strength decreased with the addition of Mont and NPS, with a 36% reduction observed in flexural strength for resin-Mont and 25% for resin-NPS. The application of these results to the resin portion of the orthodontic appliances can prevent bacterial growth on the surface, as well as on the interior, of the appliances and mitigate the inflammation of the mucosa.
  • Periodontal tissue regeneration by recombinant human collagen peptide granules applied with β-tricalcium phosphate fine particles.
    Yuto Yoshino, Hirofumi Miyaji, Erika Nishida, Yukimi Kanemoto, Asako Hamamoto, Akihito Kato, Tsutomu Sugaya, Tsukasa Akasaka
    Journal of oral biosciences, 2023年01月17日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), OBJECTIVES: Recombinant human collagen peptide (RCP) is a recombinantly created xeno-free biomaterial enriched in arginine-glycine-aspartic acid sequences with good processability whose use for regenerative medicine applications is under investigation. The biocompatibility and osteogenic ability of RCP granules combined with β-tricalcium phosphate (TCP) submicron particles (β-TCP/RCP) were recently demonstrated. In the present study, β-TCP/RCP was implanted into experimental periodontal tissue defects created in beagles to investigate its regenerative effects. METHODS: An RCP solution was lyophilized, granulated, and thermally cross-linked into particles approximately 1 mm in diameter. β-TCP dispersion (1 wt%; 500 μL) was added to 100 mg of RCP granules to form β-TCP/RCP. A three-walled intrabony defect (5 mm × 3 mm × 4 mm) was created on the mesial side of the mandibular first molar and filled with β-TCP/RCP. RESULTS: A micro-computed tomography image analysis performed at 8 weeks postoperative showed a significantly greater amount of new bone after β-TCP/RCP grafting (2.2-fold, P<0.05) than after no grafting. Histological findings showed that the transplanted β-TCP/RCP induced active bone-like tissue formation including tartaric acid-resistant acid phosphatase- and OCN-positive cells as well as bioabsorbability. Ankylosis did not occur, and periostin-positive periodontal ligament-like tissue formation was observed. Histological measurements performed at 8 weeks postoperative revealed that β-TCP/RCP implantation formed 1.7-fold more bone-like tissue and 2.1-fold more periodontal ligament-like tissue than the control condition and significantly suppressed gingival recession and epithelial downgrowth (P<0.05). CONCLUSIONS: β-TCP/RCP implantation promoted bone-like and periodontal ligament-like tissue formation, suggesting its efficacy as a periodontal tissue regenerative material.
  • 温度応答性歯科矯正用解体性接着材の開発               
    春藤 彩花, 中西 康, 金子 知生, 黒川 考幸, 松本 愛子, 遠藤 諒俊, 赤坂 司, 吉田 靖弘, 佐藤 嘉晃
    日本矯正歯科学会大会プログラム・抄録集, 81回, 177, 177, (公社)日本矯正歯科学会, 2022年10月
    日本語
  • Extracted tissue-specific atelocollagens have distinctive textural properties.
    Sayaka Nakamura, Hiroko Hoshi, Kaito Wakabayashi, Manami Seki, Makoto Watanabe, Momoka Watanabe, Hiroki Inaba, Natsumi Ushijima, Tsukasa Akasaka
    Journal of texture studies, 53, 5, 654, 661, 2022年09月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Food texture is a very important factor for elderly persons, children, and patients who have difficulty swallowing. Collagen and its hydrolysis product, gelatin, are used as ingredients in foods, dietary supplements, and medical materials. In this study, we extracted atelocollagen from nonedible porcine tissues, including ear, nose, and skin, and analyzed the biophysical properties of each tissue. Extracted whole auricle collagen (AEC) showed superior springiness, while only the skin region of auricle collagen (ASC) showed superior hardness, springiness, and brittleness. Body skin collagen showed high hardness but low springiness. In a shear stress test, ASC gels showed high shear strength, and their strains coincided with hardness in a textural examination, while nose and AEC showed low maximum strains. In viscosity, the auricular collagens showed higher viscosity regardless of the region of the ear. Fibril formation in collagen from each tissue and organ varied a great deal in width and morphology. We found that the same type of collagen had a unique texture and viscosity under physiological conditions depending on the tissue or organ of extraction. The results show that the collagen extracted from each organ has a unique texture and unique possibilities to serve as an ingredient in food or supplements.
  • 前駆体利用バイオミメティックプロセスによる低結晶性アパタイト成膜足場材 骨・歯周組織形成能の評価
    金本 佑生実, 宮治 裕史, 西田 絵利香, 宮田 さほり, 眞弓 佳代子, 吉野 友都, 加藤 昭人, 菅谷 勉, 赤坂 司, 大矢根 綾子
    日本歯周病学会会誌, 64, 秋季特別, 122, 122, (NPO)日本歯周病学会, 2022年08月
    日本語
  • Surface pre-reacted glass-ionomer(S-PRG)ナノフィラー分散液を注水に用いた超音波スケーラーによる歯周炎改善効果
    宮治 裕史, 眞弓 佳代子, 金本 佑生実, 岡本 一絵, 浜本 朝子, 加藤 昭人, 菅谷 勉, 赤坂 司, 田中 佐織
    日本歯周病学会会誌, 64, 秋季特別, 126, 126, (NPO)日本歯周病学会, 2022年08月
    日本語
  • Ultrasonic irrigation of periodontal pocket with surface pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) nanofiller dispersion improves periodontal parameters in beagle dogs.
    Hirofumi Miyaji, Kayoko Mayumi, Yukimi Kanemoto, Ichie Okamoto, Asako Hamamoto, Akihito Kato, Tsutomu Sugaya, Tsukasa Akasaka, Saori Tanaka
    Journal of oral biosciences, 64, 2, 222, 228, 2022年06月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), OBJECTIVES: Surface pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) nanofiller, an antibacterial ion-releasing bioactive glass, has been shown to adhere to tooth surfaces and reported to improve inflammatory parameters in experimental periodontitis. In this study, cementum substrate was irrigated ultrasonically with dispersion to examine in-vitro nanofiller adhesion and antibacterial activity. Moreover, periodontal pockets in a beagle dog were ultrasonically irrigated with dispersion to assess periodontal healing. METHODS: The morphology of human cementum irrigated with S-PRG nanofiller dispersion was examined by scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectrometry. The antibacterial activity of the treated cementum was tested using Actinomyces naeslundii. In addition, experimentally formed periodontal pockets in beagle dog were ultrasonically irrigated with S-PRG nanofiller dispersion. Periodontal parameters (gingival index, bleeding on probing, probing pocket depth, and clinical attachment level) were measured from baseline (0 weeks) through 12 weeks. Moreover, the effects of irrigation with S-PRG nanofiller on changes in periodontal microflora and bone healing were analyzed. RESULTS: After ultrasonic irrigation, S-PRG nanofiller adhered to the cementum and exhibited antibacterial activity. The periodontal parameters were shown to improve following ultrasonic irrigation with S-PRG nanofiller dispersion. Analysis by next-generation sequencing revealed that the ratio of red-complex species decreased in the pockets irrigated with S-PRG nanofiller dispersion. In addition, the S-PRG nanofiller showed the potential to promote bone healing. CONCLUSIONS: Ultrasonic irrigation with S-PRG nanofiller dispersion using an ultrasonic scaler system permitted delivery of the S-PRG nanofiller to the root surface, providing improved parameters in experimental periodontitis and modifying the composition of subgingival periodontal microflora.
  • Osteoclast formation from mouse bone marrow cells on micro/nano-scale patterned surfaces.
    Tsukasa Akasaka, Hiroshi Hayashi, Miho Tamai, Yoshitaka Yoshimura, Yoh-Ichi Tagawa, Hirofumi Miyaji, Ko Nakanishi, Yasuhiro Yoshida
    Journal of oral biosciences, 64, 2, 237, 244, 2022年06月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), OBJECTIVES: Osteoclasts can sense the surface topography of materials. However, it is difficult to identify the structural factors that affect osteoclast formation and its function. Furthermore, we hypothesized that the type of osteoclast precursor cells also affects osteoclastogenesis in the materials. In this study, we investigated the effects of defined micro/nanoscale patterns on osteoclastogenesis from bone marrow cells (BMCs). METHODS: Various cyclo-olefin polymer (COP) patterns were prepared using nanoimprinting. The effects of shape, size, and height of the patterns, and the wettability of the patterned surfaces on osteoclastogenesis from BMCs were evaluated in vitro. RESULTS: Osteoclast formation was promoted on pillars (diameter, 1 μm or 500 nm; height, 500 nm). Notably, osteoclastogenesis from BMCs was better promoted on hydrophobic pillars than on hydrophilic pillars. In contrast, decreased osteoclast formation was observed on the nanopillars (diameter, 100 nm; height, 200 nm). CONCLUSIONS: We demonstrated the promotion of osteoclast formation from BMCs on hydrophobic pillars with diameters of 1 μm and 500 nm. Some cellular behaviors in the patterns were dependent on the type of osteoclast precursor cells. The designed patterns are useful for designing the surface of dental implants or bone replacement materials with a controllable balance between osteoblast and osteoclast activities.
  • Different micro/nano-scale patterns of surface materials influence osteoclastogenesis and actin structure
    Tsukasa Akasaka, Miho Tamai, Yoshitaka Yoshimura, Natsumi Ushijima, Shinichiro Numamoto, Atsuro Yokoyama, Hirofumi Miyaji, Ryo Takata, Shuichi Yamagata, Yoshiaki Sato, Ko Nakanishi, Yasuhiro Yoshida
    NANO RESEARCH, 2022年01月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Periodontal tissue engineering using an apatite/collagen scaffold obtained by a plasma- and precursor-assisted biomimetic process.
    Yukimi Kanemoto, Hirofumi Miyaji, Erika Nishida, Saori Miyata, Kayoko Mayumi, Yuto Yoshino, Akihito Kato, Tsutomu Sugaya, Tsukasa Akasaka, Arputharaj Joseph Nathanael, Syama Santhakumar, Ayako Oyane
    Journal of periodontal research, 57, 1, 205, 218, 2021年11月16日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), BACKGROUND AND OBJECTIVES: In the treatment of severe periodontal destruction, there is a strong demand for advanced scaffolds that can regenerate periodontal tissues with adequate quality and quantity. Recently, we developed a plasma- and precursor-assisted biomimetic process by which a porous collagen scaffold (CS) could be coated with low-crystalline apatite. The apatite-coated collagen scaffold (Ap-CS) promotes cellular ingrowth within the scaffold compared to CS in rat subcutaneous tissue. In the present study, the osteogenic activity of Ap-CS was characterized by cell culture and rat skull augmentation tests. In addition, the periodontal tissue reconstruction with Ap-CS in a beagle dog was compared to that with CS. METHODS: The plasma- and precursor-assisted biomimetic process was applied to CS to obtain Ap-CS with a low-crystalline apatite coating. The effects of apatite coating on the scaffold characteristics (i.e., surface morphology, water absorption, Ca release, protein adsorption, and enzymatic degradation resistance) were assessed. Cyto-compatibility and the osteogenic properties of Ap-CS and CS were assessed in vitro using preosteoblastic MC3T3-E1 cells. In addition, we performed in vivo studies to evaluate bone augmentation and periodontal tissue reconstruction with Ap-CS and CS in a rat skull and canine furcation lesion, respectively. RESULTS: As previously reported, the plasma- and precursor-assisted biomimetic process generated a low-crystalline apatite layer with a nanoporous structure that uniformly covered the Ap-CS surface. Ap-CS showed significantly higher water absorption, Ca release, lysozyme adsorption, and collagenase resistance than CS. Cell culture experiments revealed that Ap-CS was superior to CS in promoting the osteoblastic differentiation of MC3T3-E1 cells while suppressing their proliferation. Additionally, Ap-CS significantly promoted (compared to CS) the augmentation of the rat skull bone and showed the potential to regenerate alveolar bone in a dog furcation defect. CONCLUSION: Ap-CS fabricated by the plasma- and precursor-assisted biomimetic process provided superior promotion of osteogenic differentiation and bone neoformation compared to CS.
  • リゾチーム-金ナノクラスター/ローズベンガル複合体の抗菌・抗バイオフィルム光線力学的活性
    岡本 一絵, 宮治 裕史, 宮田 さほり, 菅谷 勉, 蔀 佳奈子, 赤坂 司, 齋田 慧, 川崎 英也
    日本歯周病学会会誌, 63, 秋季特別, 133, 133, (NPO)日本歯周病学会, 2021年10月
    日本語
  • S-PRGナノフィラーを用いた抗菌性歯面コーティングによる臨床パラメーターの改善 イヌ実験的歯周炎における検討
    眞弓 佳代子, 宮治 裕史, 宮田 さほり, 西田 絵利香, 降旗 友和, 金本 佑生実, 菅谷 勉, 蔀 佳奈子, 赤坂 司
    日本歯周病学会会誌, 63, 秋季特別, 133, 133, (NPO)日本歯周病学会, 2021年10月
    日本語
  • Ion Capture and Release Ability of Glass Ionomer Cement Containing Nanoporous Silica Particles with Different Pore and Particle Size
    R. Endo, K. Nakanishi, Y. Bando, S. Abe, H. Maruoka, M. Nakamura, T. Akasaka, Y. Yoshida, Y. Sato
    Materials, 14, 19, 5742, 5742, MDPI AG, 2021年10月01日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), This study prepared glass ionomer cement (GIC) containing nanoporous silica (NPS) (GIC–NPS) at 5 wt% concentrations using 3 types of NPS with different pore and particle sizes and evaluated the differences in their cationic ion capture/release abilities and mechanical properties. The cationic water-soluble dye was used as cationic ion. The test GIC–NPS complexes captured dyes by immersion in 1 wt% dye solutions. All the GIC–NPS complexes released dyes for 28 d, and the amount of dye released from the complexes increased with decreasing pore size; however, the particle size of NPS did not affect the amount of dye released. Additionally, GIC–NPS was able to recharge the dye, and the amount of released the dye by the complexes after recharge was almost identical to the amount released on the first charge. Although not significantly different, the compressive strength of GIC–NPS was slightly greater than that of GIC without NPS regardless of the type of NPS. These results suggest that the degree of capture and release of cationic molecules, such as drugs, can be controlled by optimizing the pore size of NPS without sacrificing its mechanical strength when its content is 5 wt%.
  • Antibacterial and Antibiofilm Photodynamic Activities of Lysozyme-Au Nanoclusters/Rose Bengal Conjugates
    Ichie Okamoto, Hirofumi Miyaji, Saori Miyata, Kanako Shitomi, Tsutomu Sugaya, Natsumi Ushijima, Tsukasa Akasaka, Satoshi Enya, Satoshi Saita, Hideya Kawasaki
    ACS OMEGA, 6, 13, 9279, 9290, 2021年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Antibacterial coating of tooth surface with ion-releasing pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) nanofillers
    Kayoko Mayumi, Hirofumi Miyaji, Saori Miyata, Erika Nishida, Tomokazu Furihata, Yukimi Kanemoto, Tsutomu Sugaya, Kanako Shitomi, Tsukasa Akasaka
    HELIYON, 7, 2, 2021年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evaluation of antibacterial and cytocompatible properties of multiple-ion releasing zinc-fluoride glass nanoparticles
    Erika Nishida, Hirofumi Miyaji, Kanako Shitomi, Tsutomu Sugaya, Tsukasa Akasaka
    DENTAL MATERIALS JOURNAL, 40, 1, 157, 164, 2021年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Bone forming ability of recombinant human collagen peptide granules applied with beta-tricalcium phosphate fine particles
    Tomokazu Furihata, Hirofumi Miyaji, Erika Nishida, Akihito Kato, Saori Miyata, Kanako Shitomi, Kayoko Mayumi, Yukimi Kanemoto, Tsutomu Sugaya, Tsukasa Akasaka
    JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS, 108, 7, 3033, 3044, 2020年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Size- and Morphology-Controlled Preparation of Surface-Modified Water-Dispersible Fullerene Nanoparticles for Bioapplications.
    Oguma H, Seitoku E, Mutoh M, Yoshizawa S, Nakanishi K, Bando Y, Era Y, Kiba T, Saikaew P, Tamai M, Akasaka T, Nakamura M, Kusaka T, Yoshida Y, Sato Y, Sano H, Abe S, Alireza V, Watanabe I, Inoue S, Takada T
    Journal of nanoscience and nanotechnology, 20, 5, 2668, 2674, American Scientific Publishers, 2020年05月, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌), In this study, we investigated water-dispersible surface modification for size- and shape-controlled fullerene nanoparticles (C60P) based on a condensation reaction with di-amino alkane. This modification provided for water dispersibility of C60P and the capability
    for secondary modification as well. The resultant C60P particles have several useful physical properties: water-dispersibility for ease of injection; fluorescence for detection and quantification; and a characteristic morphology to assist identification. These properties will widely
    extend the applications of these particles, especially into the biological fields of bioimaging and drug delivery.
  • Photodynamic inactivation of oral bacteria with silver nanoclusters/rose bengal nanocomposite.
    Shitomi K, Miyaji H, Miyata S, Sugaya T, Ushijima N, Akasaka T, Kawasaki H
    Photodiagnosis and photodynamic therapy, 30, 101647, 101647, 2020年01月02日, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Antibacterial photodynamic therapy (a-PDT) is a promising anti-infective technique for generation of singlet oxygen (1O2) to target dental disease. However, conventional organic photosensitizers have some problems for clinical use in terms of cytotoxicity, quenching of a-PDT activity by self-dimerization, and the lack of long-term antibacterial effect. We herein propose silver nanoclusters/rose bengal nanocomposite (AgNCs/RB) as a novel photosensitizer with two primary antibacterial effects: (1) 1O2 generation by irradiated RB and (2) Ag+ ion release from AgNCs. AgNCs/RB irradiated with white light-emitting diode (LED) for a short irradiation time of 1 min significantly decreased the bacterial turbidity of Streptococcus mutans, Porphyromonas gingivalis and Aggregatibacter actinomycetemcomitans (P < 0.05). In SEM, TEM and LIVE/DEAD staining images, photoexcited AgNCs/RB reduced S. mutans colonization, destroyed the cell membrane, and increased the number of dead cells. The antibacterial efficiency of photoexcited AgNCs/RB was greater than that of AgNCs or RB alone (P < 0.05), suggesting a synergistic effect of 1O2 and Ag + ions from photoexcited AgNCs/RB. By contrast, photoexcited AgNCs/RB did not affect WST-8 and LDH activities and morphology of NIH3T3 mammalian cells, indicating low cytotoxicity. Interestingly, the antibacterial activity of AgNCs/RB on S. mutans was maintained even after the cessation of LED irradiation, indicating a long-term antibacterial effect due to released Ag+ ions. The present AgNCs/RB photosensitizers provide effective synergistic antibacterial effects for dental a-PDT via 1O2 and Ag+ ions coupled with low cytotoxicity.
  • Morphology and fluorescence of Y2O3:Eu3+ nanophosphors and dispersibility in adhesives resins
    Shuichi Yamagata, Takaaki Yamamoto, Yoshiaki Sato, Natsumi Ushijima, Tsukasa Akasaka, Yasuhiro Yoshida
    Nano Biomedicine, 11, 2, 57, 64, 2020年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Fluorescence mechanical properties of Y2O3:Eu3+ and Nanophosphor-containing adhesive resins
    Shuichi Yamagata, Takaaki Yamamoto, Yoshiaki Sato, Natsumi Ushijima, Tsukasa Akasaka, Yasuhiro Yoshida
    Nano Biomedicine, 12, 1, 19, 26, 2020年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Proliferation of Saos-2 and Ca9-22 cells on grooved and pillared titanium surfaces.
    Kaga N, Akasaka T, Matsuura T, Yokoyama A, Yoshida Y
    Bio-medical materials and engineering, 30, 5-6, 559, 567, 2020年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Comparative biological assessments of endodontic root canal sealer containing surface pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) filler or silica filler.
    Miyaji H, Mayumi K, Miyata S, Nishida E, Shitomi K, Hamamoto A, Tanaka S, Akasaka T
    Dental materials journal, 39, 2, 287, 294, 2019年11月28日, [査読有り], [国内誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Surface pre-reacted glass-ionomer (S-PRG) filler releases several ions, such as fluoride, borate and strontium ions, to exert bioactive effects. We fabricated an endodontic root canal sealer containing S-PRG fillers (S-PRG sealer) and then evaluated the antibacterial and anti-inflammatory properties of S-PRG sealer compared with sealer containing conventional silica fillers (silica sealer). Antibacterial tests showed that S-PRG sealer significantly reduced the turbidity of Enterococcus faecalis compared with silica sealer. Implantation of S-PRG or silica sealer blocks in rat subcutaneous tissue showed that S-PRG sealer decreased the proinflammatory response compared with silica sealer at 10 days post-implantation. In addition, immunostaining revealed that infiltration of CD68- and peroxidase-positive cells around the S-PRG sealer was significantly lower than that in silica sealer. Therefore, it was suggested that S-PRG sealer exhibits antibacterial and anti-inflammatory effects.
  • Fusion of RAW 264.7 macrophage cells on micro-scale fine pillar patterns               
    J. Honma, T. Akasaka, M. Tamai, Y. Yoshimura, T. Taira, H. Miyaji, S. Yamagata, Y. Sato, Y. Yoshida
    Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 13, 4, 1123, 1131, 2018年12月, [査読有り], [責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Optical and Chromatic Evaluation of Fluorescent Orthodontic Bonding Materials Doped with a Europium β-diketonate Complex
    Aiko MATSUMOTO, Shuichi YAMAGATA, Shigeaki ABE, Tsukasa AKASAKA, Yasuhiro YOSHIDA, Junichiro IIDA
    Nano Biomedicine, 10, 1, 3, 8, 2018年08月, [査読有り]
  • Evaluation of Tissue Behavior on Three-dimensional Collagen Scaffold Coated with Carbon Nanotubes and β-tricalcium Phosphate Nanoparticles
    Hirofumi MIYAJI, Shusuke MURAKAMI, Erika NISHIDA, Tsukasa AKASAKA, Bunshi FUGETSU, Junko UMEDA, Katsuyoshi KONDOH, Tadashi IIZUKA, Tsutomu SUGAYA
    Journal of Oral Tissue Engineering, 15, 3, 123, 130, 2018年05月, [査読有り]
  • Effect of a nano-scale fine hole pattern on the differentiation of RAW264.7 Cells into osteoclasts
    R. Takata, T. Akasaka, M. Tamai, Y. Yoshimura, T. Taira, H. Miyaji, Y. Tagawa, S. Yamagata, J. Iida, Y. Yoshida
    Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 13, 2, 451, 458, 2018年04月, [査読有り], [責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Near-infrared Irradiation and Graphene Oxide Film Fabricated on Dentin Surface Exhibit Photothermal and Antibacterial Effects
    Nagao Keishi, Miyaji Hirofumi, Nishida Erika, Akasaka Tsukasa, Miyata Saori, Shitomi Kanako, Mayumi Kayoko, Kato Akihito, Sugaya Tsutomu
    Journal of Oral Hygiene & Health, 6, 1, 231, 231, OMICS International, 2018年01月10日, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Fabrication of light-curing type fluorescent orthodontic bonding materials using europium-ß-diketonate complex
    Shuichi Yamagata, Takaaki Yamamoto, Yoshiaki Sato, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Yasuhiro Yoshida
    Nano Biomedicine, 10, 2, 53, 60, 2018年, [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)
  • Y2O3:Eu3+ phosphors by homogeneous precipitation and subsequent calcination at varied temperatures for orthodontic adhesives
    Shuichi Yamagata, Takaaki Yamamoto, Yoshiaki Sato, Natsumi Ushijima, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Yasuhiro Yoshida, Junichiro Iida
    Nano Biomedicine, 9, 1, 15, 22, National Institute of Informatics, 2018年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation of micro/nanopatterned gelatins crosslinked with genipin for biocompatible dental implants.
    Reika Makita, Tsukasa Akasaka, Seiichi Tamagawa, Yasuhiro Yoshida, Saori Miyata, Hirofumi Miyaji, Tsutomu Sugaya
    Beilstein journal of nanotechnology, 9, 1735, 1754, 2018年, [査読有り], [責任著者], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Background: Collagen is a basic component of the periodontium and plays an important role in the function of the periodontal unit. Therefore, coating with collagen/gelatin has been applied to enable dental implants to positively interact with peri-implant tissues. Although the micro/nanoscale topography is an important property of the surface of dental implants, smaller collagen/gelatin surface patterns have not been sufficiently developed. Furthermore, only few reports on the behavior of cells on gelatin surfaces with different patterns and sizes exist. In this study, we developed micro/nanometer-scaled gelatin surfaces using genipin crosslinking, with the aim of understanding the use of patterning in surface modification of dental implants. Results: Grooves, holes, and pillars, with widths or diameters of 2 µm, 1 µm, or 500 nm were fabricated using a combination of molding and genipin crosslinking of gelatin. The stability of the different gelatin patterns could be controlled by the degree of genipin crosslinking. The gelatin patterns at 20 mM concentration of genipin and 41% crosslinking maintained a stable, patterned shape for at least 14 days in a cell culture medium. A cell morphology study showed that the cells on groves were aligned along the direction of the grooves. In contrast, the cells on pillars and holes exhibited randomly elongated filopodia. The vinculin spots of the cells were observed on the top of ridges and pillars or the upper surface of holes. The results of a cell attachment assay showed that the number of surface-attached cells increased with increasing patterning of the gelatin surface. Unlike the cell attachment assay, the results of a cell proliferation assay showed that Saos-2 cells prefer grooves with diameters of approximately 2 µm and 1 µm and pillars with diameters of 1 µm and heights of 500 nm. The number of cells on pillars with heights of 2 µm was larger than those of the other gelatin surface patterns tested. Conclusion: These data support that a detailed design of the gelatin surface pattern can control both cell attachment and proliferation of Saos-2 cells. Thus, gelatin surfaces patterned using genipin crosslinking are now an available option for biocompatible material patterning.
  • Dose effects of beta-tricalcium phosphate nanoparticles on biocompatibility and bone conductive ability of three-dimensional collagen scaffolds.
    Shusuke Murakami, Hirofumi Miyaji, Erika Nishida, Kohei Kawamoto, Saori Miyata, Hiroko Takita, Tsukasa Akasaka, Bunshi Fugetsu, Toshihiko Iwanaga, Hiromi Hongo, Norio Amizuka, Tsutomu Sugaya, Masamitsu Kawanami
    Dental materials journal, 36, 5, 573, 583, 2017年09月26日, [査読有り], [国内誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Three-dimensional collagen scaffolds coated with beta-tricalcium phosphate (β-TCP) nanoparticles reportedly exhibit good bioactivity and biodegradability. Dose effects of β-TCP nanoparticles on biocompatibility and bone forming ability were then examined. Collagen scaffold was applied with 1, 5, 10, and 25 wt% β-TCP nanoparticle dispersion and designated TCP1, TCP5, TCP10, and TCP25, respectively. Compressive strength, calcium ion release and enzyme resistance of scaffolds with β-TCP nanoparticles applied increased with β-TCP dose. TCP5 showed excellent cell-ingrowth behavior in rat subcutaneous tissue. When TCP10 was applied, osteoblastic cell proliferation and rat cranial bone augmentation were greater than for any other scaffold. The bone area of TCP10 was 7.7-fold greater than that of non-treated scaffold. In contrast, TCP25 consistently exhibited adverse biological effects. These results suggest that the application dose of β-TCP nanoparticles affects the scaffold bioproperties; consequently, the bone conductive ability of TCP10 was remarkable.
  • Antibacterial and cytotoxic effects of photoexcited Au clusters via blue high-power or white low-power light emitting diode irradiation
    Saori Miyata, Hirofumi Miyaji, Hideya Kawasaki, Erika Nishida, Kanako Shitomi, Tsukasa Akasaka, Saori Tanaka, Tadashi Iizuka, Tsutomu Sugaya
    Biology, Engineering and Medicine, 2, 4, 1, 4, Open Access Text, 2017年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), The development of photosensitizers and light sources has enabled the use of antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) in various dental therapies. In the presentstudy, we compared the antibacterial and cytotoxic effects of Au clusters photoexcited by blue and white LED irradiation. We fabricated novel photosensitizers,captopril-protected gold (Capt-Au) clusters and lysozyme-stabilized gold (Lyz-Au) clusters, for aPDT. Au clusters were then photoexcited by two kinds of lightsources, blue high-power and white low-power light-emitting diodes (LEDs). Since white LED contains a wide spectrum of light (400–750 nm), white LED wouldbe relevant for aPDT even if using a low-power source.The turbidity and viability of Streptococcus mutans were assessed following application of Capt-Au clusters (500 μg/mL) or Lyz-Au clusters (1,000 μg/mL) photoexcitedby a blue high-power LED (1,000 mW/cm2) or white low-power LED (80 mW/cm2). In addition, the cytotoxicity of Au clusters and LED irradiation was evaluatedin NIH3T3 and MC3T3-E1 cells.Au clusters photoexcited by the white low-power LED equally decreased the turbidity and viability of S. mutans compared with blue high-power LED. However,Au clusters photoexcited by white LED irradiation caused decreased cytotoxicity in mammalian cells compared with those photoexcited by blue LED irradiation. Inconclusion, white LEDs possess biosafe properties for aPDT using Au clusters.
  • Interfacial interactions of bioadhesive materials with human hard tissues
    Yoshida, Yasuhiro, Inoue, Satoshi, Tamai, Miho, Abe, Shigeaki, Akasaka, Tsukasa, Yoshihara, Kumiko, Meerbeek, Bart Van
    Hokkaido Journal of Dental Science, 38, 86, 98, 北海道歯学会, 2017年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Recently, in dental practice, tooth reconstruction can be performed using dental adhesive technology following either a "glass-ionomer", an "etch-and-rinse" or a "self-etch" approach. Glass-ionomer cements are well-known to possess an auto-adhesive capability without requiring any surface pre-treatment. The fundamental bonding mechanism of resin-based materials to enamel and dentin is essentially based on an exchange process, in which minerals removed from the dental hard tissues are replaced by resin monomers. These resin monomers, upon polymerization become micro-mechanically interlocked in the created porosities. Besides micro-mechanical interlocking through hybridization, an additional chemical interaction between functional monomers/polymers and tooth substrate components has been found to be important. In this review, we focus on how the chemical interaction of the biomaterial-hard tissue interface can improve bond durability, especially using chemical analytical techniques.
  • Cell adhesion and alignment of human osteoblasts and human gingival fibroblasts on micro/nano-grooved gelatin sheet
    Naoyuki Kaga, Tsukasa Akasaka, Rumi Horiuchi, Yasuhiro Yoshida, Atsuro Yokoyama
    Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 12, 2, 431, 440, 2017年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • SUBMICRO-PATTERNING OF CURABLE DENTAL MATERIALS BY MOLDING METHODS: A SCREENING TRIAL
    T. Akasaka, H. Miyaji, T. Imamura, N. Kaga, A. Yokoyama, Y. Yoshida
    DIGEST JOURNAL OF NANOMATERIALS AND BIOSTRUCTURES, 12, 2, 281, 292, 2017年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of micro/nano-patterned surfaces on cell adhesion of Ca9-22 cells
    Naoyuki Kaga, Rumi Horiuchi, Atsuro Yokoyama, Tsukasa Akasaka, Yasuhiro Yoshida
    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 15, 1, 6, Surface Science Society of Japan, 2017年02月11日, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Assessment of antimicrobial and biocompatible effects of Au25(Capt)18 clusters photoexcited by blue LED
    Miyata S, Miyaji H, Kawasaki H, Yamamoto M, Nishida E, Takita H, Akasaka T, Ushijima N, Iwanaga T, Sugaya T
    International journal of nanomedicine, 12, 2703, 2716, 2017年, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Antimicrobial photodynamic therapy (aPDT) has beneficial effects in dental treatment. We applied captopril-protected gold (Au25(Capt)18) clusters as a novel photosensitizer for aPDT. Photoexcited Au clusters under light irradiation generated singlet oxygen (1O2). Accordingly, the antimicrobial and cytotoxic effects of Au25(Capt)18 clusters under dental blue light-emitting diode (LED) irradiation were evaluated. 1O2 generation of Au25(Capt)18 clusters under blue LED irradiation (420-460 nm) was detected by a methotrexate (MTX) probe. The antimicrobial effects of photoexcited Au clusters (0, 5, 50, and 500 μg/mL) on oral bacterial cells, such as Streptococcus mutans, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, and Porphyromonas gingivalis, were assessed by morphological observations and bacterial growth experiments. Cytotoxicity testing of Au clusters and blue LED irradiation was then performed against NIH3T3 and MC3T3-E1 cells. In addition, the biological performance of Au clusters (500 μg/mL) was compared to an organic dye photosensitizer, methylene blue (MB; 10 and 100 μg/mL). We confirmed the 1O2 generation ability of Au25(Capt)18 clusters through the fluorescence spectra of oxidized MTX. Successful application of photoexcited Au clusters to aPDT was demonstrated by dose-dependent decreases in the turbidity of oral bacterial cells. Morphological observation revealed that application of Au clusters stimulated destruction of bacterial cell walls and inhibited biofilm formation. Aggregation of Au clusters around bacterial cells was fluorescently observed. However, photoexcited Au clusters did not negatively affect the adhesion, spreading, and proliferation of mammalian cells, particularly at lower doses. In addition, application of Au clusters demonstrated significantly better cytocompatibility compared to MB. We found that a combination of Au25(Capt)18 clusters and blue LED irradiation exhibited good antimicrobial effects through 1O2 generation and biosafe characteristics, which is desirable for aPDT in dentistry.
  • Effect of protein adsorption on alignment of human gingival fibroblasts on grooved composite resin
    Tsukasa Akasaka, Takuya Imamura, Hirofumi Miyaji, Naoyuki Kaga, Atsuro Yokoyama, Yasuhiro Yoshida
    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 14, 225, 230, Surface Science Society of Japan, 2016年12月10日, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Adhesion of human osteoblast-like cells (Saos-2 cells) on micro/nanopatterned structures sputter-coated with titanium
    Kaga N, Akasaka T, Horiuchi R, Yoshida Y, Yokoyama A
    Nano Biomedicine, 8, 2, 74, 82, 2016年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Adhesion of osteoblast-like cells (Saos-2) on micro-/submicro-patterned apatite scaffolds fabricated with apatite cement paste by micro-molding
    Akasaka T, Miyaji H, Kaga N, Yokoyama A, Abe A, Yoshida Y
    Nano Biomedicine, 8, 2, 112, 122, 2016年12月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evaluation of Fluorescent Orthodontic Adhesives Containing Y2O3:Eu3+ Particles
    Shuichi YAMAGATA, Yoshiaki SATO, Takaaki YAMAMOTO, Shigeaki ABE, Tsukasa AKASAKA, Yasuhiro YOSHIDA, Junichiro IIDA
    Nano Biomedicine, 8, 1, 35, 40, 2016年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evaluation of a Gliding Arc Discharge Non-thermal Atmospheric Pressure Plasma Device for Orthodontic Bonding
    Shuichi YAMAGATA, Takaaki YAMAMOTO, Yoshiaki SATO, Shigeaki ABE, Tsukasa AKASAKA, Yasuhiro YOSHIDA, Junichiro IIDA
    Nano Biomedicine, 8, 1, 57, 63, 2016年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Development of Poly(L-lactic acid)/Organically Modified Montmorillonite Nanocomposites for the Fabrication of Orthodontic Anchoring Screws
    Ko Nakanishi, Shuichi Yamagata, Tsukasa Akasaka, Shigeaki Abe, Yasuhiro Yoshida, Junichiro Iida
    JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, 16, 9, 9292, 9297, 2016年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Estimation of Biocompatibility of Nano-Sized Ceramic Particles with Osteoblasts, Osteosarcomas and Hepatocytes by Static and Time-Lapse Observation
    Shigeaki Abe, Eri Seitoku, Nobuki Lwadera, Yusuke Hamba, Shuichi Yamagata, Tsukasa Akasaka, Teruo Kusaka, Satoshi Lnoue, Yasutaka Yawaka, Junichiro Lida, Hidehiko Sano, Tetsu Yonezawa, Yasuhiro Yoshida
    JOURNAL OF BIOMEDICAL NANOTECHNOLOGY, 12, 3, 472, 480, 2016年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Cytocompatiblity of ceramic nano particles to various types of cells
    Shigeaki Abe, Nobuki Iwadera, Mami Mutoh, Tomohiko Katsurayama, Shino Morimoto, Ko Nakanishi, Tsukasa Akasaka, Satoshi Inoue, Yasutaka Yawaka, Junichiro Iida, Yasuhiko Yoshida
    Key Engineering Materials, 696, 234, 237, Trans Tech Publications Ltd, 2016年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Biological Response to Nanostructure of Carbon Nanotube/titanium Composite Surfaces
    Erika NISHIDA, Hirofumi MIYAJI, Junko UMEDA, Katsuyoshi KONDOH, Hiroko TAKITA, Izumi KANAYAMA, Saori TANAKA, Akihito KATO, Bunshi FUGETSU, Tsukasa AKASAKA, Masamitsu KAWANAMI
    Nano Biomedicine, 7, 1, 11, 20, 2015年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation of a poly(lactic acid)/montmorillonite nanocomposite
    NAKANISHI Ko, YAMAGATA Shuichi, AKASAKA Tsukasa, ABE Shigeaki, YOSHIDA Yasuhiro, IIDA Junichiro
    Key Eng Mater, 631, 151, 155, 2015年
    英語
  • Platinum on Nanodiamond: A Promising Prodrug Conjugated with Stealth Polyglycerol, Targeting Peptide and Acid‐Responsive Antitumor Drug
    Li Zhao, Yong‐Hong Xu, Hongmei Qin, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Tokuhiro Chano, Fumio Watari, Takahide Kimura, Naoki Komatsu, Xiao Chen
    ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, 24, 34, 5348, 5357, 2014年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Polyglycerol-coated nanodiamond as a macrophage-evading platform for selective drug delivery in cancer cells
    Li Zhao, Yong-Hong Xu, Tsukasa Akasaka, Shigeaki Abe, Naoki Komatsu, Fumio Watari, Xiao Chen
    BIOMATERIALS, 35, 20, 5393, 5406, 2014年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Influence of MWCNTs to Myocardial Contraction Rhythms on Differentiation of ES-D3 Cells in Three-dimensional Culture
    Koichi IMAI, Tsubasa SHIRAI, Fumio WATARI, Tsukasa AKASAKA, Tetsunari NISHIKAWA, Tomoharu OKAMURA, Akio TANAKA, Kazuhiko SUESE, Fumiya OGAWA, Yoshitomo HONDA, Hirofumi SAWAI, Hiromasa TAKASHIMA
    Nano Biomedicine, 6, 1, 27, 34, 2014年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Graphene oxide coating facilitates the bioactivity of scaffold material for tissue engineering
    Erika Nishida, Hirofumi Miyaji, Hiroko Takita, Izumi Kanayama, Maiko Tsuji, Tsukasa Akasaka, Tsutomu Sugaya, Ryuji Sakagami, Masamitsu Kawanami
    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 53, 6, 06JD04, 2014年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation and biocompatibilities of luminescent europium-doped yttria and titania nanoparticles
    Shigeaki Abe, Yusuke Hamba, Atsushi Hyono, Shuichi Yamagata, Motohiro Uo, Junichiro Iida, Takayuki Kiba, Akihiro Murayama, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN, 122, 1423, 216, 221, 2014年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Bone enhancing effect of titanium-binding proteins isolated from bovine bone and implanted into rat calvaria with titanium scaffold
    Yoshinori Kuboki, Toshitake Furusawa, Masaaki Sato, Yongkun Sun, Hidero Unuma, Shigeaki Abe, Ryuichi Fujisawa, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Hiroko Takita, Rachel Sammons
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 24, 3, 1539, 1548, 2014年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Comparative study of bioactivity of collagen scaffolds coated with graphene oxide and reduced graphene oxide
    Izumi Kanayama, Hirofumi Miyaji, Hiroko Takita, Erika Nishida, Maiko Tsuji, Bunshi Fugetsu, Ling Sun, Kana Inoue, A. Sako Ibara, Tsukasa Akasaka, Tsutomu Sugaya, Masamitsu Kawanami
    INTERNATIONAL JOURNAL OF NANOMEDICINE, 9, 3363, 3373, 2014年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Application of Fourier Transform for Analysis of Surface Topographic Properties of Dental Zirconia
    Naoyoshi TARUMI, Tsukasa AKASAKA, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 5, 2, 85, 94, 2013年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation and Properties of Fluorescent Orthodontic Adhesives Containing Y2O3:Eu3+ Particles
    Yusuke HAMBA, Shuichi YAMAGATA, Tsukasa AKASAKA, Motohiro UO, Junichiro IIDA, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 5, 2, 75, 84, 2013年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • An Attempt to Study of the Embryotoxicity by the Diamond Particles of Dental Diamond Points with the Embryonic Stem Cell Test
    Koichi IMAI, Fumio WATARI, Tsukasa AKASAKA, Kazuhiko SUESE, Fumiya OGAWA, Hirofumi SAWAI, Hiromasa TAKASHIMA
    Nano Biomedicine, 5, 2, 104, 108, 2013年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • The effects of the coating of anodized titanium with multi-walled carbon nanotuves on bone formation.
    Inoue S, Uo M, Sakairi M, Hirata E, Lee M.H, Bae T.S, Akasaka T, Watari F, Yokoyama A
    Key Engineering Materials, 529-530, 621, 624, 2013年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • An In Vitro Evaluation of the Biological Effects of Carbon Nanotube-Coated Dental Zirconia
    Wen Kou, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Göran Sjögren
    ISRN Dentistry, 2013, 296727, 296727, 2013年07月, [査読有り], [国際誌]
    英語, 研究論文(学術雑誌), THE PURPOSE OF THIS STUDY IS TO EVALUATE FUNCTIONALIZED MULTIWALLED CARBON NANOTUBES (FMWCNTS) AS A POTENTIAL COATING MATERIAL FOR DENTAL ZIRCONIA FROM A BIOLOGICAL PERSPECTIVE: its effect on cell proliferation, viability, morphology, and the attachment of an osteoblast-like cell. Osteoblast-like (Saos-2) cells were seeded on uncoated and fMWCNT-coated zirconia discs and in culture dishes that served as controls. The seeding density was 10(4) cells/cm(2), and the cells were cultured for 6 days. Cell viability, proliferation and attachment of the Saos-2 cells were studied. The results showed that Saos-2 cells were well attached to both the uncoated and the fMWCNT-coated zirconia discs. Cell viability and proliferation on the fMWCNT-coated zirconia discs were almost the same as for the control discs. Better cell attachment was seen on the fMWCNT-coated than on the uncoated zirconia discs. In conclusion, fMWCNTs seem to be a promising coating material for zirconia-based ceramic surfaces to increase the roughness and thereby enhance the osseointegration of zirconia implants.
  • An Evaluation of Fluorescent Orthodontic Adhesives Containing Eu-doped ZnO at Room Temperature
    Shuichi YAMAGATA, Hiroshi IWASAKI, Yusuke HAMBA, Ko NAKANISHI, Natsumi USHIJIMA, Shigeaki ABE, Tsukasa AKASAKA, Fumio WATARI, Junichiro IIDA
    Nano Biomedicine, 5, 1, 31, 38, 2013年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Adsorption behavior of albumin and other proteins on carbon nanotubes studied by chromatography
    M. Morikawa, Y. Kuboki, T. Akasaka, S. Abe, H. Takita, F. Watari
    Key Engineering Materials, 529-530, 1, 615, 620, 2013年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Influence of micro-/nano- particles on osteoblast-like cells: A static and time lapse observation
    Nobuki Iwadera, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Yasutaka Yawaka, Fumio Watari
    BIOCERAMICS 24, 529-530, 374, +, 2013年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Biocompatibility and biodistribution of several nano-sized ceramics particles
    Shigeaki Abe, Yusaku Hamba, Nobuki Iwadera, Tsukasa Akasaka, Shuichi Yamagata, Yasutaka Yawaka, Junichiro Iida, Motohiro Uo, Tetsu Yonezawa, Fumio Watari
    BIOCERAMICS 24, 529-530, 625, +, 2013年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Murine macrophage RAW264.7 cells response for the carbon nanotubes immobilized on substrate
    Tsukasa Akasaka, Shigeaki Abe, Fumio Watari
    Key Engineering Materials, 529-530, 1, 379, 384, 2013年, [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Applications of micro/nano patterned bio-materials in dental field
    T. Akasaka, Fumio Watari
    Hokkaido Journal of Dental Science, 32, 2, 189, 191, 2013年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Investigation of biodistribution behavior of platinum particles in mice: Correlation between inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy and X-ray scanning analytical microscopy
    Shigeaki Abe, Chika Koyama, Mami Mutoh, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Fumio Watari
    APPLIED SURFACE SCIENCE, 262, 125, 128, 2012年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Morphology, size distribution and elemental composition of several dental debris
    Shigeaki Abe, Nobuki Iwadera, Mitsue Esaki, Ken-Ichi Aoyama, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Manabu Morita, Yasutaka Yawaka, Fumio Watari
    APPLIED SURFACE SCIENCE, 262, 248, 252, 2012年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Evaluation of Adhesion between Material and Epithelium using a Three-dimensional Human Epidermal Model
    Kazunori FURUHASHI, Tsukasa AKASAKA, Yoshimasa KITAGAWA, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 4, 2, 76, 84, 2012年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • The effect of enhancing the hydrophobicity of OMMT on the characteristics of PMMA/OMMT nanocomposites
    Shuichi Yamagata, Yusuke Hamba, Tsukasa Akasaka, Natsumi Ushijima, Motohiro Uo, Junichiro Iida, Fumio Watari
    APPLIED SURFACE SCIENCE, 262, 56, 59, 2012年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Carbon nanotube-coating accelerated cell adhesion and proliferation on poly (L-lactide)
    Eri Hirata, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Hiroko Takita, Fumio Watari, Atsuro Yokoyama
    APPLIED SURFACE SCIENCE, 262, 24, 27, 2012年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Deposition of TiC film on titanium for abrasion resistant implant material by ion-enhanced triode plasma CVD
    Yuhe Zhu, Wei Wang, Xingya Jia, Tsukasa Akasaka, Susan Liao, Fumio Watari
    APPLIED SURFACE SCIENCE, 262, 156, 158, 2012年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Phytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes assessed by selected plant species in the seedling stage
    Parvin Begum, Refi Ikhtiari, Bunshi Fugetsu, Makoto Matsuoka, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    APPLIED SURFACE SCIENCE, 262, 120, 124, 2012年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • In vitro study of cell differentiation by two type mouse embryo stem cells on mono- and multilayer nanocarbon tubes
    Koichi Imai, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Akito Tanoue, Kazuaki Nakamura, Kazuhiko Suese, Hiromasa Takashima, Tetsunari Nishikawa, Akio Tanaka, Shoji Takeda
    APPLIED SURFACE SCIENCE, 258, 22, 8444, 8447, 2012年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Carbonate Ion Induced Calcification Using Biomimetic Enzymes with Active Reaction Center of Carbonc Anhydrase
    Shigeaki ABE, Minoru YOHDA, Aki NISHIYAMA, Mitsunori NAKATANI, Yuhei FUJII, Arisa KUSUHARA, Emi YAMATOYA, Tomoki ISHIDA, Tsukasa AKASAKA, Motohiro UO, Fumio WATARI, Daisuke HAYASHI, Tomoya TAKADA
    Nano Biomedicine, 4, 1, 29, 34, 2012年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of Pretreatments to Carbon Nanotubes on Protein Adsorption
    Mai MORIKAWA, Yoshinori KUBOKI, Tsukasa AKASAKA, Sigeaki ABE, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 4, 1, 35, 41, 2012年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Introduction of Rare-Earth-Element- Containing ZnO Nanoparticles into Orthodontic Adhesives
    Shuichi YAMAGATA, Yusuke HAMBA, Ko NAKANISHI, Shigeaki ABE, Tsukasa AKASAKA, Natsumi USHIJIMA, Motohiro UO, Junichiro IIDA, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 4, 1, 11, 17, 2012年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Carbon nanotube-coated silicone as a flexible and electrically conductive biomedical material
    Makoto Matsuoka, Tsukasa Akasaka, Yasunori Totsuka, Fumio Watari
    MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS, 32, 3, 574, 580, 2012年04月, [査読有り], [責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Comparison of biodistribution and biocompatibility of gelatin-coated copper nanoparticles and naked copper oxide nanoparticles
    Shigeaki Abe, Nobuki Iwadera, Takashi Narushima, Yoshiki Uchida, Motohiro Uo, Tsukasa Akasaka, Yasutaka Yawaka, Fumio Watari, Tetsu Yonezawa
    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 10, 33, 37, 2012年03月17日, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Internal Diffusion of Biocompatible Polymer-Coated Inorganic Nanoparticles in Mice
    S. Abe, A. Sakaki, T. Narushima, Y. Uchida, T. Akasaka, M. Uo, T. Yonezawa, F. Watari
    Key Engneering Materials, 493-494, 752, 756, 2012年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Interaction between titanium and phosphoproteins revealed by chromatography column packed with titanium beads
    Yoshinori Kuboki, Toshitake Furusawa, Masaaki Sato, Yongkun Sun, Hidero Unuma, Ryuichi Fujisawa, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Hiroko Takita, Rachel Sammons
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 22, 5, 283, 288, 2012年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Biodistribution of Aqueous Suspensions of Carbon Nanotubes in Mice and Their Biocompatibility
    Shigeaki Abe, Sachiko Itoh, Daisuke Hayashi, Toshihisa Kobayashi, Takayuki Kiba, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yasutaka Yawaka, Shin-Ichiro Sato, Fumio Watari, Tomoya Takada
    JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, 12, 1, 700, 706, 2012年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Biodistribution and Biocompatibility of Poly(lactic acid)-coated SiO2 Particle
    Shigeaki ABE, Akiko SASAKI, Nobuki IWADERA, Tsukasa AKASAKA, Motohiro UO, FumioI WATARI
    Nano Biomedicine, 3, 2, 300, 305, 2011年11月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Optical and Mechanical Properties of Poly (methyl methacrylate) / Montmorillonite Nanocomposites
    Shuichi YAMAGATA, Yusuke HAMBA, Tsukasa AKASAKA, Motohiro UO, Junichiro IIDA, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 3, 1, 217, 223, ナノ・バイオメディカル学会, 2011年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Transparent poly (methyl methacrylate)/organically modified montmorillonite (PMMA/OMMT) nanocomposites were fabricated using a solution intercalation method. OMMT was modified with quaternary alkylammonium ions. The haze values, which are the ratios of diffuse transmittance to total light transmittance via the nanocomposites, gradually increased with an increasing amount of OMMT; however, the deterioration of total light transmittance was maintained within a narrow range. X-ray diffraction patterns showed that a peak regarded as a (001) d-spacing or a second peak corresponding to (002) plane was shifted toward lower 2θ values indicating the penetration of the PMMA polymer chains into the interlayer regions of OMMT. Board-shaped specimens used for the flexural tests were fabricated by compression molding at 230°C. The specimens were sufficiently transparent for their use as esthetic orthodontic wires. The flexural modulus of the PMMA/OMMT nanocomposites increased favorably with an increasing amount of OMMT. It is reasonable to consider that the addition of OMMT to the nanocomposites effectively improves the stiffness of PMMA without seriously deteriorating its flexibility.
  • Versatile Surface Modification by Carbon Nanotubes Through an Amide-bond Formation
    Shigeaki ABE, Katsutoshi NAKAYAMA, Hirohisa KOBAYASHI, Takayuki KIBA, Tsukasa AKASAKA, Shin-ichiro SATO, Motohiro UO, Fumio WATARI, Tomoya TAKADA
    Nano Biomedicine, 3, 1, 208, 216, ナノ・バイオメディカル学会, 2011年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), There is considerable investigation into the applications of carbon nanotubes because of their valuable properties. In this study, our goal was to develop several carbon nanotube (CNT)-coated substrates through an amide-bonding process. We prepared polycarboxylated multi-walled CNTs via a carboxylation reaction and then CNT derivatives were tethered to amino groups presented on a titanium, gold or glass substrate in the presence of a condensation agent. The obtained substrates were characterized with a Raman microscope, an atomic force microscope (AFM) and a scanning electron microscope (SEM). Raman mapping images indicated that the CNTs existed on the substrate surface homogeneously, and AFM and SEM observation revealed that the CNTs coating the surfaces had a three-dimensional network nanostructure. The CNTs remained on the surface even after ultrasonication treatment in organic solvent. However, they were removed from the substrate surface after soaking in NaOH aqueous solution. This result suggested that the CNTs were tethered to the substrate through amide bonding.
  • Study of In Vitro Embryotoxicity Potential by Two Type Nano Titanium Dioxide
    Koichi IMAI, Tsukasa AKASAKA, Fumio WATARI, Akito TANOUE, Kazuaki NAKAMURA, Kazuhiko SUESE, Hiromasa TAKASHIMA, Tetsunari NISHIKAWA, Akio TANAKA, Shoji TAKEDA
    Nano Biomedicine, 3, 1, 224, 230, ナノ・バイオメディカル学会, 2011年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Nano and submicron titanium dioxides are widely used as ingredients of sun screen. Thus, its reproductive and developmental toxicities in humans are of concern. We used two kinds of nano titanium dioxides, involving different production methods and surface coatings. The embryotoxicities of these nano titanium dioxides were determined based on inhibitory effects on the cardiomyocyte differentiation of mouse Embryonic Stem cells. As ultrafine titanium dioxide, titanium dioxide (particle diameter, 0.03-0.05 μm) produced by the sintering method (T1) and that (particle diame-ter, 0.01-0.02 μm) produced by the wet method (T2) were used. T2 may cause little developmental toxicity because it has no potent inhibitory effects on cardiomyocyte differentiation. However, T1 should be further investigated.
  • Multiwalled carbon nanotube-coating of 3D collagen scaffolds for bone tissue engineering
    Eri Hirata, Motohiro Uo, Hiroko Takita, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Atsuro Yokoyama
    CARBON, 49, 10, 3284, 3291, 2011年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Maintenance of hemiround colonies and undifferentiated state of mouse induced pluripotent stem cells on carbon nanotube-coated dishes
    Tsukasa Akasaka, Atsuro Yokoyama, Makoto Matsuoka, Takeshi Hashimoto, Fumio Watari
    CARBON, 49, 7, 2287, 2299, 2011年06月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Toxicity evaluations of various carbon nanomaterials
    Motohiro Uo, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Yoshinori Sato, Kazuyuki Tohji
    DENTAL MATERIALS JOURNAL, 30, 3, 245, 263, 2011年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Observation of a 3D network nano-structure of carbon nanotubes scaffold for cultivation
    Shigeaki Abe, Kosuke Ishikawa, Atsushi Hyono, Hirohisa Kobayashi, Takayuki Kiba, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yasutaka Yawaka, Shin-Ichiro Sato, Tetsu Yonezawa, Fumio Watari
    e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 9, 80, 84, 2011年03月05日, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Observation of Internal Distribution Behavior of Micro/Nano-Sized Ceramics and Metal Particles in Mice
    Shigeaki Abe, Nobuki Iwadera, Mami Mutoh, Chika Koyama, Mitsue Esaki, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Manabu Morita, Yoshinori Kuboki, Koichi Haneda, Yasutaka Yawaka, Fumio Uchida, Tetsu Yonezawa, Fumio Watari
    Bioceramics Development and Applications, 1, D110134, 2011年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Development of a novel transparent substrate coated by carbon nanotubes through covalent bonding
    Shigeaki Abe, Katsutoshi Nakayama, Daisuke Hayashi, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Fumio Watari, Tomoya Takada
    9TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANO-MOLECULAR ELECTRONICS, 14, 147, 151, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Internal distribution of micro- / Nano-sized inorganic particles and their cytocompatibility
    Shigeaki Abe, Nobuki Iwadera, Mitsue Esaki, Ikuhiro Kida, Mami Mutoh, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yasutaka Yawaka, Manabu Morita, Koichi Haneda, Tetsu Yonezawa, Fumio Watari
    IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 18, 13, 192013, 2011年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Application of Imogolite, Almino-Silicate Nanotube, as Scaffold for the Mineralization of Osteoblasts
    Kosuke Ishikawa, Tsukasa Akasaka, Shigeaki Abe, Yasutaka Yawaka, Masaya Suzuki, Fumio Watari
    Bioceramics Development and Applications, 1, D110133, 2011年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Culture of ES Cells and Mesenchymal Stem Cells on Carbon Nanotube Scaffolds
    Hiromi KITAHARA, Yoshinori KUBOKI, Hiroko TAKITA, Tsukasa AKASAKA, Fumio WATARI, Nobuo INOUE
    Nano Biomedicine, 2, 2, 81, 92, ナノ・バイオメディカル学会, 2010年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), Cell proliferations on carbon nanotube scaffolds were investigated for the embryonic stem cells (ES cells) of mouse and the bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSC) of rat. Although ES cells were well attached and proliferated on gelatin-coated plastic dishes, they did not attach on the CNT-coated scaffold, and formed the spheroids growing in the culture medium. For MSC, they attached on the CNT-coated scaffold and grew to form mineralized particles as on the plastic dishes of control. The growth rate of the MSC was lower than control but showed the higher expression of alkaline phosphatase activity per cell in 2 weeks and degree of mineralization per cell for 3 and 4 weeks.
  • Strong adhesion of Saos-2 cells to multi-walled carbon nanotubes
    Makoto Matsuoka, Tsukasa Akasaka, Yasunori Totsuka, Fumio Watari
    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B-ADVANCED FUNCTIONAL SOLID-STATE MATERIALS, 173, 1-3, 182, 186, 2010年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • The bactericidal effect of carbon nanotube/agar composites irradiated with near-infrared light on Streptococcus mutans
    Tsukasa Akasaka, Makoto Matsuoka, Takeshi Hashimoto, Shigeaki Abe, Motohiro Uo, Fumio Watari
    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING B-ADVANCED FUNCTIONAL SOLID-STATE MATERIALS, 173, 1-3, 187, 190, 2010年10月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Photophysical characterization of cumarin-doped poly (lactic acid) microparticles and visualization of the biodistribution
    Shigeaki Abe, Takayuki Kiba, Kiyotada Hosokawa, Satoru Nitobe, Takashi Hirota, Hirohisa Kobayashi, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Kuboki, Shin-Ichiro Sato, Fumio Watari, Iosif D. Rosca
    JOURNAL OF ELECTRON SPECTROSCOPY AND RELATED PHENOMENA, 181, 2-3, 181, 185, 2010年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Chromatography of carbon nanotubes separated albumin from other serum proteins: a method for direct analysis of their interactions
    Yoshinori Kuboki, Takamitu Koshikawa, Hiroko Takita, Ryuichi Fujisawa, Min-ho Lee, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Fumio Watari, Rachel Sammons
    DENTAL MATERIALS JOURNAL, 29, 4, 369, 373, 2010年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Internal distribution of micro-/nano-sized ceramics and metals particles in mice
    Shigeaki Abe, Ikuhiro Kida, Mitsue Esaki, Nobuki Iwadera, Mami Mutoh, Chika Koyama, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Kuboki, Manabu Morita, Yoshinori Sato, Koichi Haneda, Tetsu Yonezawa, Balachandran Jeyadevan, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
    JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN, 118, 1378, 525, 529, 2010年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • In Vitro Study of Cell Differentiation by Mouse Embryo Stem Cells on Nanocarbon Tubes
    Koichi IMAI, Kazuhiko SUESE, Tsukasa AKASAKA, Fumio WATARI, Shoji TAKEDA
    Nano Biomedicine, 2, 1, 47, 51, ナノ・バイオメディカル学会, 2010年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌), We examined the influence of culture methods with mono- and multilayer nanocarbon tubes (SWCNT and MWCNT, respectively) on the differentiation of mouse embryonic stem (ES) cells using a cellular differentiation technique for the embryonic stem cell test (EST). On differentiation assay, beating was noted in 72, 35, and 60% of the cells in the control, SWCNT, and MWCNT groups, respectively. In addition, there was no influence on cytotoxicity based on the LDH level. In this study, the MWCNT did not influence the differentiation of ES cells, but the SWCNT markedly inhibited it, confirming that the differentiation of ES cells depends on the material surface structure.
  • 3D collagen scaffolds coated with multiwalled carbon nanotubes: Initial cell attachment to internal surface
    Eri Hirata, Motohiro Uo, Yoshinobu Nodasaka, Hiroko Takita, Natsumi Ushijima, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Atsuro Yokoyama
    JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS, 93B, 2, 544, 550, 2010年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Thin films of single-walled carbon nanotubes promote human osteoblastic cells (Saos-2) proliferation in low serum concentrations
    Tsukasa Akasaka, Atsuro Yokoyama, Makoto Matsuoka, Takeshi Hashimoto, Fumio Watari
    MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS, 30, 3, 391, 399, 2010年04月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • High Functional Expression of Osteoblasts on Imogolite, Aluminosilicate Nanotubes
    Kosuke Ishikawa, Tsukasa Akasaka, Yasutaka Yawaka, Fumio Watari
    JOURNAL OF BIOMEDICAL NANOTECHNOLOGY, 6, 1, 59, 65, 2010年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Various nanotube scaffolds for cell proliferation
    F. Watari, T. Akasaka, K. Ishikawa, M. Matsuoka, E. Hirata, N. Terada, A. Yokoyama, M. Uo, S. Itoh, Y. Yawaka, M. Suzuki, N. Takashi, Y. Totsuka, Y. Kitagawa, S. Abe, I. D. Rosca, Y. Kuboki, Y. Bando
    MULTISCALE, MULTIFUNCTIONAL AND FUNCTIONALLY GRADED MATERIALS, 631-632, 181, +, 2010年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Preparation and Properties of Thermoplastic-resin-based Nanocomposites for the Development of Esthetic Orthodontic Wires
    Shuichi YAMAGATA, Tsukasa AKASAKA, Motohiro UO, Natsumi USHIJIMA, Yoshinobu NODASAKA, Junichiro IIDA, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 1, 2, 151, 158, 2009年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Physical Properties of Aluminosilicate Nanotubes, Imogolite, as Scaffold and Effect on Osteoblastic Mineralization
    Kosuke ISHIKAWA, Tsukasa AKASAKA, Yoshinobu NODASAKA, Natsumi USHIJIMA, Masayuki KAGA, Shigeaki ABE, Motohiro UO, Yasutaka YAWAKA, Masaya SUZUKI, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 1, 2, 109, 120, 2009年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Synthesis and Characterization of a Water-soluble Multi-walled Carbon Nanotube and Its Biodistribution in Mice
    Shigeaki ABE, Daisuke HAYASHI, Tsukasa AkASAKA, Motohiro UO, Yoshinori KUBOKI, Fumio WATARI, Tomoya TAKADA
    Nano Biomedicine, 1, 2, 143, 150, 2009年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effect of carbon nanotubes on cellular functions in vitro
    Xiaoming Li, Hong Gao, Motohiro Uo, Yoshinori Sato, Tsukasa Akasaka, Qingling Feng, Fuzhai Cui, Xinhui Liu, Fumio Watari
    JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART A, 91A, 1, 132, 139, 2009年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Time-Dependence and Visualization of TiO(2) and Pt Particle Biodistribution in Mice
    Shigeaki Abe, Chika Koyama, Motohiro Uo, Tsukasa Akasaka, Yoshinobu Kuboki, Fumio Watari
    JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, 9, 8, 4988, 4991, 2009年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • In vitro evaluation of porous poly(L‐lactic acid) scaffold reinforced by chitin fibers
    Xiaoming Li, Xinhui Liu, Wei Dong, Qingling Feng, Fuzhai Cui, Motohiro Uo, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, 90B, 2, 503, 509, 2009年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Development of a 3D Collagen Scaffold Coated With Multiwalled Carbon Nanotubes
    Eri Hirata, Motohiro Uo, Hiroko Takita, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Atsuro Yokoyama
    JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS, 90B, 2, 629, 634, 2009年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Proliferation of osteoblast cells on nanotubes
    F. Watari, T. Akasaka, Xiaoming Li, M. Uo, A. Yokoyama
    Frontiers of Materials Science in China, 3, 2, 169, 173, 2009年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Observation of Biodistribution of Indium-Tin Oxide Nanoparticles in Mice
    Shigeaki ABE, Tetsu YONEZAWA, Tsukasa AKASAKA, Motohiro UO, Fumio UCHIDA, Fumio WATARI
    Nano Biomedicine, 1, 1, 70, 74, 2009年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Material nanosizing effect on living organisms: non-specific, biointeractive, physical size effects
    Fumio Watari, Noriyuki Takashi, Atsuro Yokoyama, Motohiro Uo, Tsukasa Akasaka, Yoshinori Sato, Shigeaki Abe, Yasunori Totsuka, Kazuyuki Tohji
    JOURNAL OF THE ROYAL SOCIETY INTERFACE, 6, 3, S371, S388, 2009年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Maturation of osteoblast-like SaoS2 induced by carbon nanotubes
    Xiaoming Li, Hong Gao, Motohiro Uo, Yoshinori Sato, Tsukasa Akasaka, Shigeaki Abe, Qingling Feng, Fuzhai Cui, Fumio Watari
    BIOMEDICAL MATERIALS, 4, 1, 015995, 2009年02月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Capture of bacteria by flexible carbon nanotubes
    Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    ACTA BIOMATERIALIA, 5, 2, 607, 612, 2009年02月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Adhesion of human osteoblast-like cells (Saos-2) to carbon nanotube sheets
    Tsukasa Akasaka, Atsuro Yokoyama, Makoto Matsuoka, Takeshi Hashimoto, Shigeaki Abe, Motohiro Uo, Fumio Watari
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 19, 2-3, 147, 153, 2009年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Improvement in cell proliferation on silicone rubber by carbon nanotube coating
    Makoto Matsuoka, Tsukasa Akasaka, Takeshi Hashimoto, Yasunori Totsuka, Fumio Watari
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 19, 2-3, 155, 162, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Modification of the dentin surface by using carbon nanotubes
    Tsukasa Akasaka, Keiko Nakata, Motohiro Uo, Fumio Watari
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 19, 2-3, 179, 185, 2009年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Visualization of invasion into the body and internal diffusion of nanoparticles
    F. Watari, S. Abe, I. D. Rosca, A. Yokoyama, M. Uo, T. Akasaka, N. Takashi, Y. Totsuka, E. Hirata, M. Matsuoka, K. Ishikawa, S. Itoh, Y. Yawaka
    BIOCERAMICS 21, 396-398, 569, 572, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Multiwalled carbon nanotube monoliths prepared by spark plasma sintering (SPS) and their mechanical properties
    Motohiro Uo, Tomoka Hasegawa, Tsukasa Akasaka, Isao Tanaka, Fuminori Munekane, Mamoru Omori, Hisamichi Kimura, Reiko Nakatomi, Kohei Soga, Yasuo Kogo, Fumio Watari
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 19, 1, 11, 17, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Biodistribution imaging of magnetic particles in mice: X-ray scanning analytical microscopy and magnetic resonance imaging
    Shigeaki Abe, Ikuhiro Kida, Mitsue Esaki, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Toshiaki Hosono, Yoshinori Sato, Balachandran Jeyadevan, Yoshinori Kuboki, Manabu Morita, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 19, 2-3, 213, 220, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • In vivo internal diffusion of several inorganic microparticles through oral administration
    Shigeaki Abe, Chila Koyama, Mitsue Esaki, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Kuboki, Manabu Morita, Fumio Watari
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 19, 2-3, 221, 229, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Multiwalled carbon nanotube coating on titanium
    Michiko Terada, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshimasa Kitagawa, Fumio Watari
    BIO-MEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING, 19, 1, 45, 52, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Development of a multiwalled carbon nanotube coated collagen dish
    Michiko Terada, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshimasa Kitagawa, Fumio Watari
    Dental Materials Journal, 28, 1, 82, 88, 2009年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • XAFS Analysis of Ti and Ni Dissolution from Pure Ti, Ni-Ti Alloy, and SUS304 in Soft Tissues
    Motohiro Uo, Kiyotaka Asakura, Kazuchika Tamura, Yasunori Totsuka, Shigeaki Abe, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    CHEMISTRY LETTERS, 37, 9, 958, 959, 2008年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation and characteristics of a binderless carbon nanotube monolith and its biocompatibility
    Wei Wang, Atsuro Yokoyama, Susan Liao, Mamoru Omori, Yuhe Zhu, Motohiro Uo, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-BIOMIMETIC AND SUPRAMOLECULAR SYSTEMS, 28, 7, 1082, 1086, 2008年08月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Biochemical and Pathological Responses of Cells and Tissue to Micro‐ and Nanoparticles from Titanium and other Materials
    Fumio Watari, Kazuchika Tamura, Atsruro Yokoyama, Kenichiro Shibata, Tsukasa Akasaka, Bunshi Fugetsu, Kiyotaka Asakura, Motohiro Uo, Yasunori Totsuka, Yoshinori Sato, Kazuyuki Tohji
    Biological Aspects and Structure Formation, 127, 144, 2008年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(その他学術会議資料等), ISBN: 9783527619443
  • Determination of administered organic/inorganic particles in mice               
    Shigeaki Abe, Chika Koyama, Mitsue Esaki, Ikuhiro Kida, Iosif Rosca, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Manabu Morita, Yoshinori Sato, Balachandran Jeyadevan, Yoshinori Kuboki, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
    8th World Biomaterials Congress 2008, 1, 460, 2008年
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Carbohydrate coating of carbon nanotubes for biological recognition
    Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    FULLERENES NANOTUBES AND CARBON NANOSTRUCTURES, 16, 2, 114, 125, 2008年, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Behavior of in vitro, in vivo and internal motion of micro/nano particles of titanium, titanium oxides and others
    Fumio Watari, Shigeaki Abe, Chika Koyama, Atsuro Yokoyama, Tukasa Akasaka, Motohiro Uo, Makoto Matsuoka, Yasunori Totsuka, Mitsue Esaki, Manabu Morita, Tetsu Yonezawa
    JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN, 116, 1349, 1, 5, 2008年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • The degradation of the three layered nano-carbonated hydroxyapatite/collagen/PLGA composite membrane in vitro
    Susan Liao, Furnio Watari, Yuhe Zhu, Motohiro Uo, Tsukasa Akasaka, Wei Wang, Guofu Xu, Fuzhai Cui
    DENTAL MATERIALS, 23, 9, 1120, 1128, 2007年09月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Carbon nanotubes as scaffolds for cell culture and effect on cellular functions
    Naofumi Aoki, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Atsuro Yokoyama
    DENTAL MATERIALS JOURNAL, 26, 2, 178, 185, 2007年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis of titanium-implanted soft tissue
    Motohiro Uo, Kiyotaka Asakura, Atsuro Yokoyama, Makoto Ishikawa, Kazuchika Tamura, Yasunori Totsuka, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    DENTAL MATERIALS JOURNAL, 26, 2, 268, 273, 2007年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • The purity and thermal stability in air of metal-encapsulating carbon nanocapsules (MECNCs)
    Motohiro Uo, Hanako Kachi, Tsukasa Akasaka, Fumio Watari, Yoshinori Sato, Kenichi Motomiya, Kazuyuki Tohji
    FULLERENES NANOTUBES AND CARBON NANOSTRUCTURES, 15, 4, 303, 309, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Inhibition of growth of Streptococcus mutans with artificial glyco-polymer
    Tsukasa Akasaka
    the journal of Dental Engineering, 161, 161, 35, 36, (一社)日本歯科理工学会, 2007年, [筆頭著者, 責任著者]
    日本語
  • Carbon nanotubes deposited on titanium implant for osteoblast attachment
    Naofumi Aoki, Atsuro Yokoyama, Yoshinobu Nodasaka, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Sato, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
    Journal of Bionanoscience, 1, 1, 14, 16, 2007年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Strikingly extended morphology of cells grown on carbon nanotubes
    Naofumi Aoki, Atsuro Yokoyama, Yoshinobu Nodasaka, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Sato, Kazuyuki Tohji, Fumio Watari
    CHEMISTRY LETTERS, 35, 5, 508, 509, 2006年05月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Apatite formation on carbon nanotubes
    T Akasaka, F Watari, Y Sato, K Tohji
    MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-BIOMIMETIC AND SUPRAMOLECULAR SYSTEMS, 26, 4, 675, 678, 2006年05月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • X-ray absorption fine structure (XAFS) analyses of Ni species trapped in graphene sheet of carbon nanofibers
    Y. Sato, M. Ohtsubo, B. Jeyadevan, K. Tohji, K. Motomiya, R. Hatakeyama, G. Yamamoto, M. Omori, T. Hashida, K. Tamura, T. Akasaka, M. Uo, A. Yokoyama, F. Watari
    Physical Review, B, 73, 144103-1, 144103-11, 2006年04月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Human neutrophils reaction to the biodegraded nano-hydroxyapatite/collagen and nano-hydroxyapatite/collagen/poly(L-lactic acid) composites
    S Liao, K Tamura, YH Zhu, W Wang, M Uo, T Akasaka, FZ Cui, F Watari
    JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART A, 76A, 4, 820, 825, 2006年03月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Functions of Sugar chains in oral cavity               
    Tsukasa Akasaka, Fumio Watari
    The journal of dental engineering, 159, 26, 28, 2006年, [筆頭著者, 責任著者]
  • Glyco-technology and Dentistry               
    Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Fumio Watari
    Hokkaido Journal of Dental Science, 27, 1, 41, 44, 2006年, [筆頭著者, 責任著者]
  • Cell Culture on a Carbon Nanotube Scaffold
    Naofurni Aoki, Atsuro Yokoyama, Yoshinobu Nodasaka, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Yoshinori Sato, Kazuyuki Tohji, Furnio Watari
    JOURNAL OF BIOMEDICAL NANOTECHNOLOGY, 1, 4, 402, 405, 2005年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • A three-layered nano-carbonated hydroxyapatite/collagen/PLGA composite membrane for guided tissue regeneration
    S Liao, W Wang, M Uo, S Ohkawa, T Akasaka, K Tamura, FZ Cui, F Watari
    BIOMATERIALS, 26, 36, 7564, 7571, 2005年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Oxidation of multiwalled carbon nanotubes by nitric acid
    ID Rosca, F Watari, M Uo, T Akaska
    CARBON, 43, 15, 3124, 3131, 2005年12月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Size separation of carbon nanotubes for biomedical application               
    Kazuyuki Tohji, Yoshinori Sato, Atsuro Yokoyama, Ken-ichiro Shibata, Shin-ichi Ogino, Kazuchika Tamura, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Kenichi Motomiya, Balachandran Jeyadevan, Rikizo. Hatakeyama, Fumio Watari
    Proceedings of International Symposium on EcoTopia Science 2005, 1, 273, 276, 2005年08月08日, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Water-soluble hat-stacked carbon nanofibers for biomedical applications               
    Yoshinori Sato, Ken-ichiro Shibata, Fugetsu Bunshi, Atsuro Yokoyama, Shin-ichi Ogino, Kazuchika Tamura, Tsukasa Akasaka, Motohiro Uo, Kenichi Motomiya, Balachandran Jeyadevan, Rikizo. Hatakeyama, Fumio Watari, Kazuyuki Tohji
    Proceedings of International Symposium on EcoTopia Science 2005, 1, 277, 280, 2005年08月08日, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Strict preparation and evaluation of water-soluble hatstacked carbon nanofibers for biomedical application and their high biocompatibility: influence of nanofiber-surface functional groups on cytotoxicity
    Y Sato, K Shibata, H Kataoka, S Ogino, F Bunshi, A Yokoyama, K Tamura, T Akasaka, M Uo, K Motomiya, B Jeyadevan, R Hatakeyama, F Watari, K Tohji
    MOLECULAR BIOSYSTEMS, 1, 2, 142, 145, 2005年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Influence of length on cytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes against human acute monocytic leukemia cell line THP-I in vitro and subcutaneous tissue of rats in vivo
    Y Sato, A Yokoyama, K Shibata, Y Akimoto, S Ogino, Y Nodasaka, T Kohgo, K Tamura, T Akasaka, M Uo, K Motomiya, B Jeyadevan, M Ishiguro, R Hatakeyama, F Watari, K Tohji
    MOLECULAR BIOSYSTEMS, 1, 2, 176, 182, 2005年07月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Analysis of titanium dental implants surrounding soft tissue using X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis
    M Uo, K Asakura, A Yokoyama, K Tamura, Y Totsuka, T Akasaka, F Watari
    CHEMISTRY LETTERS, 34, 6, 776, 777, 2005年06月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Nano-architecture on carbon nanotube surface by biomimetic coating
    T Akasaka, F Watari
    CHEMISTRY LETTERS, 34, 6, 826, 827, 2005年06月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation and Biocompatibility of Sintered Carbon Nanotube Disk               
    M. Ohtsubo, Y. Sato, B. Jeyadevan, K. Tohji, R. Hatakeyama, G. Yamamoto, M. Ohmori, T. Hashida, K. Tamura, T. Akasaka, M. Uo, A. Yokoyama, F. Watari
    Fullerenes and Nanotubes –Materials for the New Chemical Frontier-Fullerenes (The Electrochemical Society, Inc.), PV2004-12, 243, 248, 2005年03月01日, [招待有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Biological behavior of hat-stacked carbon nanofibers in the subcutaneous tissue in rats
    A Yokoyama, Y Sato, Y Nodasaka, S Yamamoto, T Kawasaki, M Shindoh, T Kohgo, T Akasaka, M Uo, F Watari, K Tohji
    NANO LETTERS, 5, 1, 157, 161, 2005年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • A novel sintered multi-walled carbon nanotubes bone material by spark plasma sintering method
    W. Wang, A. Yokoyama, M. Omori, S. Liao, Y. Zhu, T. Akasaka, M. Uo, F. Watari
    International Journal of Oral and Maxillofacial Surgery, 34, 1, 83, 2005年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Caged multiwalled carbon nanotubes as the adsorbents for affinity-based elimination of ionic dyes
    B Fugetsu, S Satoh, T Shiba, T Mizutani, YB Lin, N Terui, Y Nodasaka, K Sasa, K Shimizu, R Akasaka, M Shindoh, KI Shibata, A Yokoyama, M Mori, K Tanaka, Y Sato, K Tohji, S Tanaka, N Nishi, F Watari
    ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, 38, 24, 6890, 6896, 2004年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Distortion of laser welded titanium plates
    K Iwasaki, S Ohkawa, JD Rosca, M Uo, T Akasaka, F Watari
    DENTAL MATERIALS JOURNAL, 23, 4, 593, 599, 2004年12月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Three-dimensional topographic scanning electron microscope and Raman spectroscopic analyses of the irradiation effect on teeth by Nd : YAG, Er : YAG, and CO2 lasers
    MK Yamada, M Uo, S Ohkawa, T Akasaka, F Watari
    JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS, 71B, 1, 7, 15, 2004年10月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Laser welding of titanium and dental precious alloys
    K Iwasaki, S Ohkawa, M Uo, T Akasaka, F Watari
    MATERIALS TRANSACTIONS, 45, 4, 1140, 1146, 2004年04月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Non-contact surface morphology analysis of CO2 laser-irradiated teeth by scanning electron microscope and confocal laser scanning, microscope
    MK Yamada, M Uo, S Ohkawa, T Akasaka, A Watari
    MATERIALS TRANSACTIONS, 45, 4, 1033, 1040, 2004年04月
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Effects of micro/nano particle size on cell function and morphology
    K Tamura, N Takashi, T Akasaka, ID Roska, M Uo, Y Totsuka, F Watari
    BIOCERAMICS, VOL 16, 254-2, 919, 922, 2004年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Preparation of carbon nanotubes for biomedical applications: Size-separation and their biocompatibilities               
    K. Tohji, Y. Akimoto, Y. Sato, B. Jeyadevan, K. Tamura, T. Akasaka, M. Uo, A. Yokoyama, K. - I. Shibata, F. Watari
    Proceedings - Electrochemical Society, PV 2004-12, 178, 183, 2004年, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Biocompatibility of carbon nanotube disk
    Y. Sato, M. Ohtsubo, B. Jeyadevan, K. Tohji, K. Motomiya, R. Hatakeyama, G. Yamamoto, M. Omori, T. Hashida, K. Tamura, T. Akasaka, M. Uo, A. Yokoyama, F. Watari
    Proc. SPIE, 623, 627, 2004年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Size separation of carbon nanotubes for biomedical applic applications
    Y. Sato, Y. Akimoto, B. Jeyadevan, K. Motomiya, R. Hatakeyama, K. Tamura, T. Akasaka, M. Uo, A. Yokoyama, K. Shibata, F. Watari, K. Tohji
    Proc. SPIE, 13, 17, 2004年01月, [査読有り]
    英語, 研究論文(国際会議プロシーディングス)
  • Synthesis of DNA-Carbohydrate Conjugate via Diazocoupling: A New Class of Modified DNA with Enhanced Stability and Lectin-Recognition Ability
    Kazunori Matsuura, Tsukasa Akasaka, Miki Hibino, Kazukiyo Kobayashi
    Chem.Lett, 28, 3, 247, 248, 2003年05月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • 微粒子と生体反応               
    亘理文夫, 田村一央, 高師則行, 宇尾基弘, 赤坂 司, 戸塚靖典, 古月文志, 佐藤義倫, 田路和幸
    ナノ学会会報, 2, 1, 34, 37, 2003年, [査読有り]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • カラマツ由来アラビノガラクタンの構造解析および化学的機能化
    赤坂司, 前川宜彦, 西村紳一郎
    Cellul Commun, 9, 1, 13, 17, 2002年03月, [査読有り], [筆頭著者, 責任著者]
    日本語, 研究論文(学術雑誌)
  • Transformation from block-type to graft-type oligonucleotide-glycopolymer conjugates by self-organization with half-sliding complementary oligonucleotides and their lectin recognition
    T Akasaka, K Matsuura, K Kobayashi
    BIOCONJUGATE CHEMISTRY, 12, 5, 776, 785, 2001年09月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Facile synthesis of stable and lectin-recognizable DNA-carbohydrate conjugates via diazo coupling
    K Matsuura, T Akasaka, M Hibino, K Kobayashi
    BIOCONJUGATE CHEMISTRY, 11, 2, 202, 211, 2000年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Conjugation of plasmid DNAs with lactose via diazocoupling enhances resistance to restriction enzymes and acquires binding affinity to galactose-specific lectin
    T Akasaka, K Matsuura, N Emi, K Kobayashi
    BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, 260, 2, 323, 328, 1999年07月, [査読有り], [筆頭著者]
    英語, 研究論文(学術雑誌)
  • Synthesis of polymethacrylate derivatives having sulfated maltoheptaose side chains with anti-HIV activities
    T Yoshida, T Akasaka, Y Choi, K Hattori, B Yu, T Mimura, Y Kaneko, H Nakashima, E Aragaki, M Premanathan, N Yamamoto, T Uryu
    JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A-POLYMER CHEMISTRY, 37, 6, 789, 800, 1999年03月, [査読有り]
    英語, 研究論文(学術雑誌)

その他活動・業績

書籍等出版物

  • スタンダード歯科理工学 : 生体材料と歯科材料
    新谷, 明一, 中嶌, 裕, 宮崎, 隆, 米山, 隆之, 石川, 邦夫, 赤坂, 司
    学建書院, 2024年03月, 9784762466144, x, 404p, 日本語
  • ナノインプリント技術ハンドブック
    応用物理学会・ナノインプリント技術研究会, 13.6 マイクロ・ナノパターンの歯科バイオ応用
    オーム社, 2019年11月, 9784274224485, xiii, 781p, 日本語, [分担執筆]
  • スタンダード歯科理工学 第7版               
    赤坂 司, 15 接着・合着用材料
    学建書院, 2019年03月, 9784762456145, [分担執筆]
  • スタンダード歯科理工学 第6版               
    赤坂 司, 14 接着・合着用材料
    2016年03月, [分担執筆]
  • 動物細胞培養法               
    赤坂 司, 第2章、第3節「カーボンナノチューブ薄膜上での細胞培養」
    株式会社技術情報協会, 2014年, [分担執筆]

所属学協会

  • 代用臓器・再生医学研究会               
  • 日本バイオマテリアル学会               
  • ナノ・バイオメディカル学会               
  • 日本歯科理工学会               
  • Japanese Society of Carbohydrate Research               

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 形状変形で収縮しフィットする歯のメッシュスーツを作る
    科学研究費助成事業
    2025年06月27日 - 2028年03月31日
    赤坂 司
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 25K22192
  • カーボンドットを応用した感染制御能と骨形成能を有する革新的GBR膜の開発
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2027年03月31日
    横山 敦郎, 赤坂 司, 山本 悟, 平田 恵理, 高野 勇太
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24K12996
  • 天然歯・人工歯の表面へのパターン付与治療へ向けた歯周組織再生の形態ロジック構築
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2027年03月31日
    赤坂 司, 横山 敦郎, 吉村 善隆, 宮治 裕史, 牛島 夏未, 星 淡子
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K28422
  • 天然歯・人工歯の表面へのパターン付与治療へ向けた歯周組織再生の形態ロジック構築
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2027年03月31日
    赤坂 司, 横山 敦郎, 吉村 善隆, 宮治 裕史, 牛島 夏未, 星 淡子
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23H03733
  • マイクロ・ナノパターンを用いて歯髄幹細胞より誘導する歯牙および歯周組織再生の試み
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    飯田 俊二, 赤坂 司
    概要として、1)パターン化研究材料の製造で使用する基本パターンを、基本形状としてピラー、グルーブ、ホールを100nm~50μmスケールでパターン化した。
    2)基礎分化誘導に関しては、ヒト脱落乳歯歯髄幹細胞(SHED)、Saos-2細胞(ヒト骨芽細胞様骨肉腫細胞)、MG63細胞(ヒト骨肉腫細胞)を用いて骨芽細胞への分化誘導を行った。増殖後に細胞を計数して、細胞染色用として、またRNA抽出用として各細胞を播種し。播種後培養した。その後分化誘導培地にて1週間ごとに細胞を回収しながら4週間培養した。アリザリンレッド染色による石灰化の検出は1週間ごとに回収した細胞を固定した。固定後にアリザリンレッド染色液を入れて観察した。定量PCR法による骨芽細胞分化マーカーの検出は、回収した細胞のRNAを抽出し抽出したRNAをテンプレートにしてcDNAを合成した。
    結果は分化誘導培地にて培養した細胞は、細胞の分布がまだらであった。分化誘導培地で培養した各細胞をアリザリンレッド染色したところ、SHEDでは1週間で強く染色された。また2週間培養したところ強く染色され3、4週間でも同様であり、今回の培養条件ではSHEDは2週間程度で石灰化がみられた。Saos-2細胞では、SHEDより石灰化が早く1週間で強く染色された。MG63細胞はどの時点でもほとんど染色されておらず、今回の培養条件では石灰化が進まない結果となった。分化誘導前(0d)および分化誘導2週間後(14d)の各細胞からRNAを抽出し、抽出液のRNA濃度を測定した。得られたRNA量はいずれの細胞も分化誘導されるとRNA収量が減少する傾向があり、特にSHEDでは得られるRNA量が少なかった。細胞検出には今後蛍光標識プローブを用いるものと、SYBR Greenをもちいるもので検出感度を比較して感度を上げるようにする予定である。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K09211
  • マイクロ・ナノパターンの力で誘導・分化させる正常な構造を有する象牙質の再生
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    吉田 靖弘, 赤坂 司
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K09228
  • 歯の表面に貼り付けて使うセメント質と歯根膜の形状と成分を疑似した人工歯根膜の開発               
    科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
    2022年06月30日 - 2025年03月31日
    赤坂 司
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 22K18933
  • 2段階薬剤放出性第4世代スキャフォールドの歯周組織再生への応用
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    西田 絵利香, 宮治 裕史, 大矢根 綾子, 中村 真紀, 赤坂 司
    アパタイト2層構造化による2段階薬剤放出性第4世代スキャフォールド構築のため,初年度はまず1層目の構築・評価を行った.
    1層目として,アパタイトの難溶化(溶解性低下)と抗菌性の期待される生体微量元素(フッ素)を種々の濃度(0~1000 uM)でCaP過飽和溶液に添加し,スキャフォールド上にフッ素含有アパタイト層を作製した.
    その結果,スキャフォールド内部および外部表面への均一なフッ素含有アパタイト層の生成を確認し,過飽和溶液へのフッ素添加濃度の増加により生成するアパタイト層のフッ素置換率(F/P比で評価)向上が認められた.
    成膜後のスキャフォールドを生食に浸漬して溶解性等を評価したところ,過飽和溶液へのフッ素添加濃度の増加に伴い,生食中へのアパタイトの溶解量(7日後)は減少した.アパタイト結晶にフッ化物イオンが取り込まれることにより,層の難溶化したと考えられる,また,生食中へのフッ素溶出量も増加した.
    以上より,フッ化物イオンをバイオミメティックコーティング法によりアパタイト層に取り込むことに成功した.フッ化物濃度の増加とともにアパタイト層の溶解度が低下し,減少した.
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 22K10012
  • 幹細胞を誘導し高度立体構造をもつ歯根膜シートを創製するマイクロ・ナノパターン探索
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2020年04月01日 - 2023年03月31日
    吉田 靖弘, 赤坂 司, 玉井 美保
    本課題では幹細胞として胚性幹細胞(ES細胞)および乳歯歯髄幹細胞(SHED)に注目し、各種微細パターン上での細胞挙動を検討した。マウスES細胞をマイクロパターン上で培養し、三胚葉の分化マーカーを免疫染色した。多くのパターンでは外胚葉>内胚葉>中胚葉の順で多かったが、2μm以下のパターンの一部では内胚葉への分化の割合が少し上昇した。次に、SHEDのマイクロパターン上での細胞挙動を検討した。細胞接着では付着数に差がなかったが、細胞増殖や石灰化では特定のパターンにて促進が観察された。以上より、パターンのデザインにより幹細胞の挙動を制御できる可能性が示唆された。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K10006
  • 超立体微細パターン付与だけで歯根膜再生を可能とするインプラント周囲炎治療技術開発
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2019年04月01日 - 2023年03月31日
    赤坂 司, 横山 敦郎, 吉村 善隆, 牛島 夏未, 宮治 裕史, 星 淡子, 加我 公行, 玉井 美保
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H04461
  • 革新的口腔領域用生体材料を目的としたインテリジェントカーボンナノマテリアルの創製
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2019年04月01日 - 2022年03月31日
    横山 敦郎, 赤坂 司, 山本 悟, 平田 恵理, 高野 勇太, 湯田坂 雅子, 岡崎 俊也
    本年度の研究の概要を以下に示す.
    1.骨再生誘導法への単層カーボンナノチューブ膜の応用
    単層カーボンナノチューブ(SWCNTs)とヒアルロン酸を用いてGuided Bone Regeneration (GBR)用膜(SWCNT膜)を開発し,in vivoにおける周囲組織の反応と骨形成を観察した.また,in vitroにおけるSWCNT膜上でマウス頭蓋冠骨芽細胞様細胞(MC3T3-E1),マウス胎児線維芽細胞(NIH/3T3)を培養し,それぞれの細胞増殖について検討した.10週齢雄性Wistar 系ラットの頭蓋冠に直径7mmの骨欠損部を形成後,SWCNT膜で被覆した.術後8週で周囲組織とともに摘出し,マイクロCTを用いて観察するとともに,非脱灰標本を製作して組織学的に検索した.SWCNT膜で被膜した骨欠損部には骨形成を示す不透過象が観察された.SWCNT膜周囲には炎症反応は観察されず,膜上面は薄い線維性結合組織で被覆されていた.膜の下面には,コントロール群(非被覆群)に比較して活発な新生骨の形成が認められた.NIH/3T3の増殖率は,MC3T3-E1の増殖率と比較して低い値を示したことから,線維芽細胞の増殖を抑制する可能性があることが推察された.以上の結果より,今回製作したCNT膜は,遮蔽性を有し,起炎性が低く,骨形成を促進することが示された.
    2.光照射によって薬剤を徐放させるカーボンナノホーンの開発
    カーボンナノホーン(CNHs)を, ミノサイクリン(MC)を分散媒として水溶液中に分散させると,分散液中ではMCがCNHsに付着していることが明らかになった.一方で,このMC/CNHsに近赤外光を照射し,薬剤の除放量や静菌作用について確認したところ,光照射による薬剤の徐放量は微量であった.この理由として,CNHsに対してMCが強力に付着していることが推測された.
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H03839
  • 歯科応用へ向けた骨芽細胞機能評価スクリーニング用マイクロ・ナノパターンの開発               
    2020年度 物質・デバイス領域共同研究拠点
    2020年03月 - 2022年03月
    赤坂 司, 伊東 駿也, 中川 勝, 宮内 昭浩
    物質・デバイス領域共同研究拠点, 北海道大学、東北大学、東京医科歯科大学, 研究代表者
  • 生体応用へ向けた細胞機能評価スクリーニング用マイクロ・ナノパターンの試作               
    2019年度 生体医歯工学共同研究拠点共同研究プロジェクト
    2019年06月 - 2022年03月
    赤坂 司, 中川 勝, 伊東 駿也, 宮内 昭浩
    生体医歯工学共同研究拠点, 北海道大学、東北大学、東京医科歯科大学, 研究代表者
  • 歯表面で歯医者自身が直接構築できる微細パターンによる歯周病治療法の開発               
    科研費 挑戦的研究(萌芽)
    2018年04月 - 2021年03月
    赤坂 司
    文部科学省, 研究代表者, 競争的資金
  • スマートナノバイオマテリアルの開発と口腔領域における臨床応用への展開
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2016年04月01日 - 2019年03月31日
    横山 敦郎, 赤坂 司, 山本 悟, 平田 恵理, 佐藤 義倫, 東野 史裕, 湯田坂 雅子, 髙田 紗理, 前田 由佳利, 木村 貞仁
    本研究では、カーボンナノマテリアル(CNMs)の臨床応用を視野に、カーボンナノホーン(CNHs)の生体内分解性の観察を行い、CNHsへの抗生剤(ミノサイクリン)やグロースファクター(骨形成タンパク)の担持ならびに徐放性制御とその効果を確認した。さらに、CNHsを表面に修飾したチタンを開発した。また、局所に埋入したカーボンナノチューブ(CNTs)の体内動態を追跡し、そのほとんどが局所に留まることを明らかにした。以上の結果、使用用途に応じて多機能化したスマートナノバイオマテリアルの創製と口腔領域への応用の可能性が示唆された。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 16H05518
  • マイクロブラシ状コラーゲンからなる人工歯根膜を持つインプラントの開発               
    平成29年度調査研究助成金
    2017年12月 - 2018年11月
    赤坂 司
    公益財団法人鈴木謙三記念医科学応用研究財団, 研究代表者, 競争的資金
  • マイクロナノ構造を有する薄膜を用いた新たなインプラント周囲炎治療法の開発
    科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    2014年04月01日 - 2017年03月31日
    横山 敦郎, 赤坂 司, 山本 悟, 宮治 裕史
    熱ナノインプリント法を用いてマイクロ・ナノパターン(Groove構造およびPillar構造)を持つゼラチンシート、チタンシートを作製し、骨芽細胞、線維芽細胞、上皮細胞を培養し、細胞付着挙動について検討した。骨芽細胞、線維芽細胞では、マイクロ・ナノ構造は、接着班の数や細胞接着数を増加させたが、上皮細胞では、特にPillar構造では細胞の接着を抑制した。
    以上の結果から、マイクロ・ナノパターン形状は、骨芽細胞、線維芽細胞および上皮細胞における細胞接着、配向性に影響を与えることが示された。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 26670829
  • 歯肉退縮を治療するバイオミメティック次世代歯科治療の開発               
    研究助成
    2016年04月 - 2017年03月
    赤坂 司
    (公)寿原記念財団, 研究代表者, 競争的資金
  • 三次元構造再生を目指した歯周組織再生用マイクロ・ナノパターン化シートの開発
    科学研究費補助金(基盤研究C)
    2013年04月 - 2017年03月
    赤坂 司
    文部科学省, 研究代表者, 競争的資金
  • ナノ物質を用いたハイブリッド型口腔領域用生体材料の創製と安全性の検討
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2013年04月01日 - 2016年03月31日
    横山 敦郎, 赤坂 司, 佐藤 義倫, 山本 悟, 滝田 裕子, 湯田坂 雅子, 坂口 紀史, 芝 清隆, 平田 恵理, 進藤 正信
    カーボンナノ物質が骨形成に与える影響の解明を目的としたカーボンナノホーン(CNHs)が骨髄間質細胞に与える影響の検討,デンタルインプラント開発を目的としたカーボンナノチューブ(CNTs)とCNHsのチタン表面修飾ならびに開発した材料についての細胞培養と動物実験,さらにCNHsの生体材料としての安全性解明のためのCNHsを局所埋入後の体内移行について検討を行った.その結果、CNHsはOncostatin Mを介して骨髄間質細胞の骨芽細胞への分化を促進すること,CNTsおよびCNHsの表面修飾により骨形成が促進されること,CNHsは局所埋入した場合は他臓器には蓄積されないことが明らかとなった.
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 25293389
  • 歯肉退縮を止めるための北海道産材料による歯科用マイクロ・ナノパターンシートの開発               
    研究助成<一般>
    2014年10月 - 2015年03月
    赤坂 司
    秋山記念生命科学振興財団, 研究代表者, 競争的資金
  • 歯肉退縮を防止する歯表面でのマイクロ・ナノパターン直接形成による新規治療法の開発               
    A-STEP 探索タイプ
    2014年04月 - 2015年03月
    赤坂 司
    科学技術振興機構(JST), 研究代表者, 競争的資金
  • マイクロ・ナノパターン化バイオマテリアル上での細胞培養               
    平成25年度研究設備の試行的利用
    2013年04月 - 2014年03月
    赤坂 司
    ナノテクノロジープラットフォーム, 研究代表者, 競争的資金
  • 電気刺激可能なナノ表面構造による細胞機能の制御               
    医学系研究奨励
    2011年04月 - 2014年03月
    赤坂 司
    武田科学振興財団, 研究代表者, 競争的資金
  • カーボンナノチューブの細胞膜透過特性を利用した抗癌治療の応用開発
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    2012年 - 2013年
    赤坂 司, 亘理 文夫, CHEN X.
    抗癌剤を長間使用すると多剤耐性が発現し、次第に抗癌剤の薬効が減衰する。抗癌剤の作用を保持し癌化学療法の治療効果を上げるには、この多剤耐性を抑制する必要がある。本研究では、代表的なナノマテリアルであるカーボンナノチューブ(CNT)の糖鎖・蛋白質吸着性、細胞膜透過性というユニークな特性に着目し、多剤耐性原因因子の吸着・制御による抗癌治療の高効率化を目的とした。今年度は、2種類のナノカーボン、(1)CNTと(2)ナノダイアモンド(ND)について抗癌薬剤への応用研究を行い、それぞれ新しい進展が得られた。
    (1)CNTの多剤耐性抑制効果 : 癌細胞から薬剤を細胞外へ早期に排出させ、抗癌剤の細胞内滞留時間を低減し薬効を減じ、多剤耐性の原因となる因子として細胞膜のポンピング作用を司る蛋白質P-グリコプロテイン(PGP)や多剤耐性関連蛋白質(MRP)がある。CNTを投与すると透過型電子顕微鏡(TEM)観察から細胞内取込が確認され、投与量とともに、m-RNA, PGP総蛋白量、免疫染色のいずれのレベルでもこれらの蛋白量の低下が認められた。これはCNTの抗癌剤の多剤耐性抑制効果のメカニズムの直接的な解明である。
    (2)NDのDDS応用のためのステルス性付与 : 現在、開発中のドラッグデリバリーシステム(DDS)においてはターゲット癌組織に至る前に、マクロファージ等の免疫細胞により異物と見なされ捕捉貧食されてれしまうという問題点がある。この問題をいかに回避するかというのは現時点における課題であるが、今回薬剤担体として用いたナノダイアモンドについて表面をポリグリセロール(PG)でコーティングすることにより、異物と認識されず貪食を回避できるステルス性を獲得することが示された。これはDDSの臨床応用にきわめて重要である。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 12F02108
  • 歯牙再生のためのCNTコート電極を用いたiPS細胞制御可能な基盤培養技術の開発
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2010年 - 2012年
    赤坂 司
    iPS細胞の機能制御のため、カーボンナノチューブ(CNT)電極を持ったチャンバーを作製した。CNTコートは種類やコート量を制御することによりiPS細胞の未分化培養ができる可能性が示された。インクジェットプリンターでCNTインクを使い繰り返しパターンを印刷することにより、十分な導電性を持ったCNT電極パターンを作製できた。得られたCNT電極により誘電泳動を利用してiPS細胞の配列が可能となった。
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22791919
  • 高機能化カーボンナノ物質修飾3次元スキャホールドを用いた顎骨組織の再建
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2010年 - 2012年
    横山 敦郎, 赤坂 司, 佐藤 義倫, 山本 悟, 安田 元昭, 滝田 裕子
    b-FGFを共有結合させることにより高機能化した多層カーボンナノチューブおよびスタチンを空間内に担持することにより高機能化したカーボンナノホーンを開発し、動物実験にてその骨形成を検討した。高機能化したカーボンナノマテリアルを用いることにより、通常のカーボンナノマテリアルに比較してより多くの骨形成が観察された。またカーボンナノマテリアルの生体内における長期的な経過についても動物実験によりその生体適合性を確認した。
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 22390361
  • 微粒子・ナノ材料を応用した石灰化誘導能を有する自己修復材料の開発
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2010年 - 2012年
    加我 正行, 橋本 正則, 赤坂 司
    機能性ガラスであるS-PRG緻粒子を添加したシーラント材と充填材料(グラアイオノマーセメントとレジン)から溶出するアルカリ性イオンの種類と溶出量を測定し、それらの酸緩衝能を調べた。硬化した試料を乳酸溶液に浸漬するとイオン溶出効果が発現した。歯質がう蝕になる環境は、う蝕原因菌の酸産生によりpHが5.5以下になるとハイドロキシアパタイトが分解される。ここでアルカリ性イオンを放出する材料により脱灰が抑制され、再石灰誘導が生じる。この作用は材料は本研究で使用したバイオグラス、MTA等にもみられた。これら材料の配合比率を検索しながら再石灰化誘導の実験を行った。象牙質切片と微粒子を添加した実験材料との間に10μmのスペースを作り両端を固定して、人工唾液と蒸留水中に37℃で長期間保存し、象牙質切片表面上の析出物、結晶成分のSEM観察とエックス線回折とレーザーラマン分光光度計による同定を行った。試料から溶出するアルカリ性イオンや抗菌性のイオン、燐酸アパタイトの構成成分のカルシウムが再石灰化誘導に関与してる様子がわかり、人口唾液に浸漬した場合に析出物が6ヶ月目でわずかに観察された。SEM観察によりフラットな円盤状象牙質表面に針状の結晶が観察された。EDXによる析出物の同定から主に燐酸カルシウムと判断できた。長期的な展望に立った研究が必要である。実験試料とヒト抜去歯の接着強度の測定を微小引張試験(マイクロテンサイル)方法で行った。S-PRGを含有したレジンは歯質との接着方法の工夫により安定した接着強度が得られた。
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 22592273
  • 各種ナノチューブを用いたナノ繊維強化レジン複合材料の開発
    科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)
    2009年 - 2011年
    宇尾 基弘, 赤坂 司, 阿部 薫明
    カーボンナノチューブ(CNTs)は直径=数~数十nmの単結晶に近い繊維状材料であり、格子欠陥が少ないことから材料の理論強度に近い機械的特性を有するため、構造材料としての応用も期待されている。本研究ではCNTsの固化体や複合材料の作製と物性評価を行い、歯科・生体材料への応用を検討した。CNTsの焼結では放電プラズマ焼結により緻密な焼結体が得られ、骨に近い弾性係数を示すことが判明した。またCNTs/コラーゲン複合膜では柔軟で強度のある膜を作成する方法を見いだした。
    文部科学省, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 21659449
  • iPS細胞の未分化培養に有効な北海道産材料を用いた培養基材の探索               
    研究開発助成事業 (タレント補助金)
    2009年10月 - 2010年03月
    赤坂 司
    ノーステック財団, 研究代表者, 競争的資金
  • シリコーンゴム剤における細胞培養機能の評価               
    ものづくり中小企業製品開発等支援補助金
    2009年04月 - 2010年03月
    赤坂 司
    全国中小企業団体中央会, 研究代表者, 競争的資金
  • カーボンナノチューブ透明導電性薄膜での近赤外照射による殺菌               
    研究開発助成事業 (タレント補助金)
    2008年10月 - 2009年03月
    赤坂 司
    ノーステック財団, 研究代表者, 競争的資金
  • カーボンナノチューブコート細胞培養用ディッシュの新たな機能探索               
    総長室重点配分経費 (若手研究者自立支援)
    2008年07月 - 2009年03月
    赤坂 司
    北海道大学, 研究代表者, 競争的資金
  • 単層CNTを利用した新規細胞培養方法の開発               
    産学共同シーズイノベーション化事業(顕在化ステージ)
    2008年04月 - 2009年03月
    赤坂 司
    科学技術振興機構(JST), 研究代表者, 競争的資金
  • カーボンナノチューブを三次元スキャホールド及び表面修飾として用いた口腔組織の再建
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2007年 - 2009年
    横山 敦郎, 赤坂 司, 佐藤 義倫, 山本 悟, 安田 元昭, 進藤 正信, 東野 史裕
    カーボンナノチューブ(CNTs)を用いた顎骨再建を目的として、本研究ではハニカム構造を持つコラーゲンスポンジ表面にCNTsをコーティングし、細胞培養用三次元スキャホールドを開発した。CNTsコーティングにより、骨芽細胞のスキャホールドへの初期接着は促進され、特にスキャホールド深部での細胞の接着、伸展に有効であることが示された。また、CNTsコーティングスキャホールドを骨内に埋入したところ、良好な骨伝導性が認められたことから顎骨再生への応用の可能性が示唆された。
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 19390488
  • X線吸収微細構造(XAFS)を用いた生体内微量金属元素の状態分析
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2006年 - 2009年
    宇尾 基弘, 朝倉 清高, 亘理 文夫, 横山 敦朗, 赤坂 司, 阿部 薫明
    生体組織中の一部に微量存在する溶出微量金属元素や微小異物などをXAFS法により状態分析を行い、チタン、ニッケル-チタン合金、クロム基合金などの生体内での挙動を明らかにした。歯科・生体材料周囲に存在するチタンは多くの場合、金属状態であり埋入時の摩耗に由来すると推測されたが、一部で二酸化チタンとして存在するものもあり、生体内での溶出・再析出によると考えられた。またニッケル-チタン合金などからのニッケルがイオン状態で溶出していることも確認され、溶出Niの生体への為害性が懸念された。さらに生体内のSeなどの微量元素の状態分析や試作X線微小光学系を用いた微小部XAFS分析についても検討を行い、XAFS法の生物試料分析への有用性を見出した。
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 18390509
  • カーボンナノチューブによるミュータンス菌の除菌および殺菌効果               
    基盤的研究開発育成事業補助金 (若手研究補助金)
    2007年10月 - 2008年03月
    赤坂 司
    ノーステック財団, 研究代表者, 競争的資金
  • 人工複合糖質高分子およびレクチンを用いた口腔内細菌が認識する糖鎖構造の解明               
    研究助成 (奨励助成)
    2006年08月 - 2007年03月
    赤坂 司
    秋山記念生命科学振興財団, 研究代表者, 競争的資金
  • カーボンナノチューブ(CNTs)の生物学的特性を応用した再生療法の開発
    科学研究費補助金(萌芽研究)
    2005年 - 2006年
    横山 敦郎, 赤坂 司, 進藤 正信, 山本 悟
    本年度においては、多層カーボンナノチューブ(MWCNTs)を吸着することにより作製したスキャホールド上で骨髄細胞をデキサメサゾン(Dex)で骨芽細胞に誘導し、遺伝子発現に及ぼすMWCNTsの影響を検索するとともに、Dex添加と非添加の条件で骨髄細胞を培養したスキャホールドを、細胞を付着させた状態でラットの皮下組織に埋入した。
    ラット骨髄細胞のDex誘導後1、3および7日の遺伝子の発現を、MWCNTsを吸着したスキャホールドで培養した場合とポリスチレンディッシュ上で培養した場合について、マイクロアレイを用いて比較検討した。全期間を通してMWCNTs固着スキャホールドで、インターロイキンなどの炎症に関与する遺伝子の発現が強く認められ、1、3日では、Matrix Gra ProteinやInsulin like Growth Factorなどの骨に関連する遺伝子の発現が、また7日ではインテグリンなどの接着に関与する遺伝子の発現が強く認められた。この結果から、MWCNTsは起炎性を有するが、骨髄細胞をより速く骨芽細胞に分化・誘導する可能性が示唆された。骨髄細胞をMWCNTs上でDexを添加して2週間培養した後、ラット皮下組織に6週間埋入すると、骨組織様の構造が認められたが、Dexを添加せずに培養した場合は観察されなかった。これらのことから、Dexを添加しMWCNTs上で骨髄細胞を培養すると骨芽細胞に分化し、皮下組織内で骨組織を形成する可能性が示唆された。
    以上の結果から、MWCNTsをスキャホールドに用いると、骨髄細胞を強固にスキャホールドに付着した状態で骨芽細胞への分化を促進し、さらにこのスキャホールドは軟組織内で骨組織を形成する可能性が示された。
    文部科学省, 萌芽研究, 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 17659602
  • 歯科用糖鎖ナノ材料の調製および歯周病細菌との相互作用
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2004年 - 2006年
    赤坂 司
    歯周病の原因である歯周病細菌の歯への定着を阻害する歯科用糖鎖ナノ材料の開発を目的とし、カーボンナノチューブやその糖鎖修飾体とし、効率的に歯周病細菌へ結合する歯科用ナノ糖鎖材料を開発する。
    糖鎖自体の効果をより明白とするため、ポリスチレンディッシュに様々な糖鎖構造を持つ人工複合糖質高分子を吸着させ、基盤表面へのStreptococcus mutans(S.mutans)の吸着を検討した。その結果、ラクトースやキトビオース構造に対して付着し、さらにキトビオース構造は、S.mutansの増殖を抑制することが明らかとなった。
    カーボンナノチューブによる口腔内細菌の捕捉を効率化するため、カーボンナノチューブの二次的な形態(直鎖状および球状)による菌体吸着の影響を検討した結果、両方の形態にて細菌捕捉が効率的に起こるものの、直鎖状のカーボンナノチューブの方がより効率的に菌体を吸着することが分かった。また、カーボンナノチューブにより吸着された細菌は引き続き培養を行うと細菌は増殖する事より、カーボンナノチューブによる相互作用自体は殺菌的ではなく吸着による除菌的効果であることが分かった。
    以上の結果より、付着能や増殖抑制能を持つ糖鎖により修飾された直鎖状のカーボンナノチューブ網による細菌の捕捉が効率的であると考えられる。今後、カーボンナノチューブ自体に条件付与にて殺菌能の発現などの更なる効率化・機能付与化が望まれる。
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 16791177
  • カーボンナノチューブをスキャホールドとして用いた顎骨再生療法の開発
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2004年 - 2006年
    横山 敦郎, 安田 元昭, 赤坂 司, 進藤 正信, 堀内 留美
    本研究においては,カーボンナノチューブ(CNTs)を用いて顎骨再生を図ることを目的とし,CNTsの生体適合性の解明,CNTsを用いた骨芽細胞培養用スキャホールドの作製と細胞培養,および骨補填材としてのCNTs固化体の生体適合性の検討を行った.
    CNTsをラット皮下組織に埋入し,2年間経時的に組織学的,超微細構造学的に検索した.埋入初期では,周囲に肉芽組織が観察され,一部のCNTsはマクロファージに貪食されており,2年後においては軽度の肉芽腫性炎が認められた.透過型電子顕微鏡による観察では,埋入初期においては細胞内でCNTsの強い凝集が認められたが,経時的に凝集は弱くなる傾向を示した.また,CNTsの特有なチューブ状の構造には,ほとんど変化が認められなかった.これらの結果から,CNTsの起炎性は低く,生体内で安定であることが明らかとなった.
    CNTsを脱イオン水に分散し,ポリカーボネート膜(PC膜)で吸引ろ過することにより,細胞培養用のスキャホールドを作製した.このスキャホールド上で骨芽細胞様細胞を培養すると,細胞の形態は扁平であり,増殖はPC膜より速く,アルカリフォスファターゼ活性も高い結果が得られた.このスキャホールドをGBR膜として,ラット頭頂骨に作製した骨欠損部に応用すると,コントロールであるPC膜に比較し,骨修復は速い傾向を示した.
    CNTsをプラズマ放電焼結法により作製したCNTs固化体は,骨に近似した機械的性質を有しており,皮下組織および大腿骨に埋入したところ,優れた生体適合性を示し,骨補填材としての可能性が示された.
    以上の結果から,CNTsを用いた顎骨再生療法の可能性が示唆された.
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 16390549
  • Biological applications of carbon nanotubes               
    Funded Research
    2002年 - 2004年
    競争的資金
  • 生体適合性に及ぼす各種微粒子粉末のサイズ依存性と生化学的材料評価
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2002年 - 2003年
    亘理 文夫, 高師 則行, 戸塚 靖則, 宇尾 基弘, 横山 敦郎, 赤坂 司
    [目的]粉液法が多用される歯科材料や人工関節骨頭摺動部で発生する摩耗粉等、生体適合性に及ぼす微粒子のサイズ依存性を生化学的手法を導入し細胞機能性試験と組織埋入試験で調べた。
    [方法]粒度に分布幅を持つ粒子群から、沈降法により0.5,3,10μmを、限外濾過法により300nm以下の単分散粒子を抽出し、各材料間で同一に揃えた。
    [サイズ依存性]ヒト好中球、歯根膜細胞、ラットマクロファージを用いた細胞機能性試験ではTi,Fe,Ni(各500nm;3,10,50,150μm),TiO_2(30,60,300,500nm;2μm),ポリ乳酸(1,13μm)の微粒子径が小さくなるほど細胞生存率が低下し、LDH、活性酸素、サイトカインTNF-α,IL-1β,IL-8,M-CSFの放出は増加した。特に細胞より小さな10μm以下では貧食を誘発し著しく増大した。その刺激性は細胞内毒素に比べると1/100〜1/1000程度オーダーが低い。
    [形状依存性]0.5,3,10μmの形状異方性の小さい塊状(平均径)と針状(長径)TiO_2粒子を比較すると、細胞生存率、LDH、活性酸素、IL-1βからは針状のほうが刺激性が高く、TNF-αからは細胞と同等サイズの3,10μmでは刺激性、貧食能が形状に影響を受けるが、細胞よりはるかに小さな0.5μmでは影響が小さい結果が得られた。
    [材料依存性]ともに生体親和性で、ICP元素分析でイオン溶出が無視できることを確認したTiと溶出するFeはよく似たサイズ依存性を示した。Niは細胞生存率が低めで、活性酸素、サイトカイン放出量が多く、顕微鏡で細胞の破壊が観察され、材料の為害性の影響と考えられる。
    [結論]動物埋入試験でも約100μm以上のTi粒子は生体親和性を示すが、50μm以下では炎症性反応を惹起し、10μm以下になると貧食を誘発し、長期間強い炎症を引き起こす。マクロサイズの生体適合性には通常、溶解イオンとして発現する材質依存的な化学的効果が支配的であるが、μm〜nmになるとbioactive,bioinert材料でも、微粒子と細胞・組織の相対的なサイズ関係に由来する、材質非特異的な物理的サイズ効果が顕在化する。
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 14370623

産業財産権

  • 細胞培養容器およびその製造方法
    特許権, 橋本 剛, 赤坂 司, 横山 敦郎, 亘理 文夫, 株式会社名城ナノカーボン, 国立大学法人 北海道大学
    特願2007-323658, 2007年12月14日
    特開2009-142218, 2009年07月02日
    特許出願2007-323658, 200903090569528237
  • 透明導電性薄膜およびその製造方法
    特許権, 橋本 剛, 赤坂 司, 横山 敦郎, 亘理 文夫, 株式会社名城ナノカーボン
    特願2007-202344, 2007年07月05日
    特開2009-016326, 2009年01月22日
    特許出願2007-202344, 200903019440058521
  • DNA糖鎖コンジュゲートおよびその製造方法
    特許権, 小林 一清, 松浦 和則, 赤坂 司, 日比野 美紀, ヘキスト リサーチ アンド テクノロジー株式会社
    特願平10-255343, 1998年09月09日
    特開2000-086693, 2000年03月28日
    特許公開2000-086693, 200903053590484247