組織工学的アプローチによる歯髄再生に用いられる高分子スキャフォールド

Polymeric Scaffolds Used in Dental Pulp Regeneration by Tissue Engineering Approach.

抄録

現在、歯科医療では、組織工学技術を活用して歯髄を再生することが課題となっており、そのためのバイオマテリアルが必要とされている。組織工学技術に不可欠な3つの要素の1つが足場である。足場は、3次元（3D）フレームワークとして、構造的・生物学的に支持し、細胞の活性化、細胞間のコミュニケーション、細胞の組織化を誘導するための良好な環境を作り出す役割を果たします。そのため、再生歯内療法では、足場の選定が課題となっています。足場は、安全性、生分解性、生体適合性に優れ、免疫原性が低く、細胞の増殖をサポートできるものでなければなりません。さらに、多孔性、孔径、相互接続性など、適切な足場特性によって支持される必要があり、これらの要素は最終的に細胞の挙動と組織形成に不可欠な役割を果たす。小さな孔径や高い表面体積比などの優れた機械的特性を持つ天然または合成高分子足場を歯科組織工学のマトリックスとして使用することは、細胞再生に優れた生物学的特性で大きな可能性を示すことから、最近注目を集めている。本総説では、幹細胞や成長因子と組み合わせて歯髄組織を再生する際に、組織再生を促進する理想的な生体材料特性を持つ天然または合成足場ポリマーの使用に関する最新の動向を解説する。組織工学におけるポリマースキャフォールドの利用は、歯髄組織の再生プロセスを助けることができる。

Currently, the challenge in dentistry is to revitalize dental pulp by utilizing tissue engineering technology; thus, a biomaterial is needed to facilitate the process. One of the three essential elements in tissue engineering technology is a scaffold. A scaffold acts as a three-dimensional (3D) framework that provides structural and biological support and creates a good environment for cell activation, communication between cells, and inducing cell organization. Therefore, the selection of a scaffold represents a challenge in regenerative endodontics. A scaffold must be safe, biodegradable, and biocompatible, with low immunogenicity, and must be able to support cell growth. Moreover, it must be supported by adequate scaffold characteristics, which include the level of porosity, pore size, and interconnectivity; these factors ultimately play an essential role in cell behavior and tissue formation. The use of natural or synthetic polymer scaffolds with excellent mechanical properties, such as small pore size and a high surface-to-volume ratio, as a matrix in dental tissue engineering has recently received a lot of attention because it shows great potential with good biological characteristics for cell regeneration. This review describes the latest developments regarding the usage of natural or synthetic scaffold polymers that have the ideal biomaterial properties to facilitate tissue regeneration when combined with stem cells and growth factors in revitalizing dental pulp tissue. The utilization of polymer scaffolds in tissue engineering can help the pulp tissue regeneration process.