Project/Area Number |
22K12796
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
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Research Institution | University of Tsukuba |
Principal Investigator |
野口 裕史 筑波大学, 附属病院, 病院講師 (90783150)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 正志 筑波大学, 医学医療系, 教授 (50281712)
國府田 正雄 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50361449)
船山 徹 筑波大学, 医学医療系, 講師 (20780620)
高橋 宏 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80597047)
辰村 正紀 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (40733639)
三浦 紘世 筑波大学, 医学医療系, 講師 (40818051)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | 脊椎ケージ / 線維芽細胞増殖因子-2 / 生体活性コーティング / 表面コーティング |
Outline of Research at the Start |
高齢者に対する脊椎固定手術を安全に実施するために、骨固定性能に優れた脊椎ケージが 現場で求められている。患者自体の骨形成能自体も骨癒合率に影響しているはずであり、Ap-FGF技術を用いて成長因子を患部に直接届けることで、更なる性能の向上が期待できるのではないかと着想した。 骨と化学的に結合することで骨固定力を増加させるハイドロキシアパタイト(HA)を低温でコーティングし、更に骨形成のシグナル物質である線維芽細胞増殖因子-2(FGF-2)を添付する技術(Ap-FGFコーティング)を用いて、脊javascript:onSave();椎ケージの骨固定性能を向上させるか検証する。
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Outline of Annual Research Achievements |
脊椎固定手術における最大の問題点は、術後の“内固定材料の弛み・骨癒合不全”である。 本研究の目標は、骨と化学的に結合することで骨固定力を増加させるアパタイト(Ap)を低温でコーティングし、線維芽細胞増殖因子-2(FGF-2)を付与する「Ap-FGFコーティング」を脊椎ケージへ施すことで、腰椎椎体間固定術における椎体間骨癒合を向上できるか検証することである。
2022年度は、①チタンコートPEEKケージに対するAp-FGFコーティングの検討、②Ap-FGFコーティング チタンコートPEEKケージにおけるγ線滅菌の影響評価 ③ Ap-FGFコーティング チタンコートPEEKケージの骨癒合に関する検証(動物実験)を実施する前提として、チタンコートPEEKケージを模擬した試験体の作成を進めた。想定していた、Arガス雰囲気でチタン顆粒を加熱してPeek円板に押し付け融着する手法は困難であったため、PEEK円板にチタンメッシュシートを加熱融着する手法に切り替えて試験体を作成した。作成方法は概ね決定できたため、現在試験体を準備中である。次年度以降でAp-FGFコーティングを施して、実際の検証へ進める予定である。動物実験計画について、本学動物実験委員会にて申請し承認済であり、前述の基礎検証と並行して進めていく。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Ap-FGFコーティングを施すための試験体作成に想定よりも時間を要したため、計画よりもやや遅れている。
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Strategy for Future Research Activity |
試験体作成まで進めば、コーティング作業と検証については、先行研究と同様の手順で進められる予定であり、前年度の遅延を補うことができると考えている。予定通り、次年度に動物実験を行う計画で進めていく。(研究グループのマンパワーの都合もあり、今年度の進捗が芳しくなかったが、次年度はその点も修正して対応する予定である。)
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