骨形成因子と高強度生体内吸収性材料を応用した人工椎間板置換術に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12770775
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 小谷 善久 北海道大学, 医学部・附属病院, 助手 (40312368)
• Keywords: 人工椎間板 / 生体内吸収性材料 / 骨形成因子

Research Abstract

本研究では高強度生体内吸収性材料を脊椎初期内固定として使用し、人工椎間板表面に骨誘導物質である骨形成因子(Recombinant Human Bone Morphogenetic Protein-2:rhBMP-2)を付加した人工椎間板全置換術の有用性を、動物モデルにおいて生体力学的、組織学的に検討する。予備実験として、多軸三次元立体織物形状の人工椎間板表面を加工するに適したBMP担体の選択を行った。ウサギ48羽を使用し、以下の4種類の担体に二種類の用量(35μg,70μg)のrhBMP-2を浸漬し、人工椎間板表面にスプレーコーテイングした。使用した担体は、1)多孔水酸アパタイト/三カルシウム燐酸複合体、2)多孔水酸アパタイト、3)I型コラーゲン、4)水酸アパタイト/PLLA顆粒の4種類である。これを脛骨欠損部に埋入し、術後4週と8週で同数ずつ屠殺した。生体力学的破壊試験の結果では、I型コラーゲンを担体に用いた群の界面強度は他群に比較して有意に劣っていた.組織学的検討では多孔水酸アパタイト/三カルシウム燐酸複合体、あるいは水酸アパタイト/PLLA顆粒を担体として用いた群の界面骨形成が良好で、人工椎間板と骨組織は間隙なく接していた.以上から人工椎間板移植のためのBMP担体として、多孔水酸アパタイト/三カルシウム燐酸複合体、あるいは水酸アパタイト/PLLA顆粒が有望であることが明らかとなった.この結果を踏まえ、13年度の本試験では成熟サル腰椎を用い、上記担体とrhBMP-2を併用したより臨床に近い形での動物実験を施行予定である.

Research Products

• [Publications] 小谷善久: "人工椎間板の開発"マルホ整形外科セミナー. 144. 22-25 (2000)
• [Publications] Kotani Y: "Artificial intervertebral disc replacement using bioactive three-dimensional fabric. Design, Development, and preliminary animal study"SPINE. (accepted for publication).