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2005 Fiscal Year Annual Research Report

生体膜類似構造を有するMPCポリマーによる人工関節弛緩防止に関する基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 15390449
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高取 吉雄  東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (40179461)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川口 浩  東京大学, 医学部附属病院, 助教授 (40282660)
星 和人  東京大学, 医学部附属病院, 客員助教授 (30344451)
茂呂 徹  東京大学, 大学院医学系研究科, 特任教員 (20302698)
中村 耕三  東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60126133)
石原 一彦  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90193341)
Keywords人工関節 / 弛み / osteolysis / バイオマテリアル / ナノテクノロジー / 高分子
Research Abstract

人工関節手術は機能を喪失した関節を人工関節に置き換える手術であり、除痛と可動域の改善を獲得する優れた治療法として、股関節・膝関節をはじめ多くの関節で実用化されている。しかしながら手術後10〜15年で生じるとされる弛みは、その長期予後を決定する深刻な合併症である。弛みの主因は、関節面から生じるポリエチレン(PE)の摩耗粉に対する生体の異物反応が惹起する骨吸収である。我々は、関節の弛みを阻止するため、関節面に生体関節軟骨表面と同様のリン脂質構造を構築することを考え、生体適合性リン脂質ポリマー・2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine (MPC)を関節面のPE表面にナノオーダーでグラフトする方法を創出した。そして、この手法が弛みの原因となるPEライナーの摩耗に与える影響、および、MPC微小摩耗粉が骨吸収に与える影響について基礎的な検討を行った。
1)耐摩耗性については、生体の歩行を再現する股関節シミュレーター試験を行った。この結果、関節面の潤滑特性は著明に改善されており、PE摩耗粉の産生も抑制された。また、股関節シミュレーター試験の潤滑液から摩耗粉を抽出すると、MPC群、CLPE群とも、摩耗粉の95%以上はサブミクロンのサイズであり、摩耗粉の粒径分布・形状に明らかな差は見られなかった。
2)マウス頭蓋骨上にMPC微粒子あるいは未処理微粒子を移植し、7日後に骨吸収を観察し、単位面積あたりの破骨細胞数(Oc.N/B.Pm)および骨吸収面(ES/BS)の計測を行った。未処理微粒子を移植した群では破骨細胞が多数形成され、骨吸収が強力に誘導されたが、MPC処理微粒子を移植した群ではこれらが誘導されなかった。また、未処理微粒子を移植した群では破骨細胞数・骨吸収面がコントロール群のそれぞれ5倍、8倍を示したのに対し、MPC処理微粒子を移植した群ではコントロール群と有意な差がみられなかった

  • Research Products

    (14 results)

All 2006 2005

All Journal Article (13 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] The Frank Stinchfield Award Grafting of biocompatible MPC polymer on cross-linked polyethylene liner surface for extending longevity of artificial hip joints2006

    • Author(s)
      Moro T, Takatori Y, Ishihara K, Nakamura K, Kawaguchi H
    • Journal Title

      Clinical Orthopaedics (in press)

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] 科学奨励賞受賞論文 ポリマーナノグラフト表面構築を基盤とした耐摩耗人工股関節の創製2006

    • Author(s)
      茂呂徹
    • Journal Title

      バイオマテリアル 24(2)(in press)

  • [Journal Article] ポリエチレンライナー表面のMPC処理は人工股関節の弛みを抑制する-ナノ表面制御による長寿命型人工股関節の開発2005

    • Author(s)
      茂呂徹, 高取吉雄, 中村耕三, 川口浩, 石原一彦
    • Journal Title

      Hip Joint 31

      Pages: 469-474

  • [Journal Article] MPCリマー2005

    • Author(s)
      茂呂徹, 石原一彦
    • Journal Title

      整形外科 56(12)

      Pages: 1600

  • [Journal Article] 生体適合性ポリマーのナノ表面処理による人工股関節の弛みの阻止2005

    • Author(s)
      茂呂徹
    • Journal Title

      バイオマテリアル 26(6)

      Pages: 407-412

  • [Journal Article] ナノ表面制御による新しい人工股関節の開発2005

    • Author(s)
      茂呂徹
    • Journal Title

      リウマチ科 33(6)

      Pages: 639-645

  • [Journal Article] 人工細胞膜表面構築による超機能人工関節の開発2005

    • Author(s)
      石原一彦, 茂呂徹, 金野智浩
    • Journal Title

      材料科学 42(4)

      Pages: 2-6

  • [Journal Article] 高潤滑人工関節インターフェイス2005

    • Author(s)
      茂呂徹
    • Journal Title

      バイオマテリアル 23(4)

      Pages: 296-302

  • [Journal Article] 人工関節 新素材採用で長寿命化に成功2005

    • Author(s)
      茂呂徹
    • Journal Title

      治療 87(4)

      Pages: 1642-1645

  • [Journal Article] 新素材による人工股関節の開発2005

    • Author(s)
      茂呂徹, 高取吉雄, 中村耕三, 川口浩, 石原一彦
    • Journal Title

      整形・災害外科 48(3)

      Pages: 245-250

  • [Journal Article] 関節のナノ表面処理による人工股関節の弛みの阻止2005

    • Author(s)
      茂呂徹, 高取吉雄, 中村耕三, 川口浩
    • Journal Title

      整形外科 56(2)

      Pages: 170

  • [Journal Article] 人工臓器 最近の進歩 人工関節2005

    • Author(s)
      茂呂徹, 高取吉雄
    • Journal Title

      人工臓器 34(3)

      Pages: 160-170

  • [Journal Article] Photo-immobilization of a Phospholipid Polymer for Surface Modification2005

    • Author(s)
      Konno T, Hasuda H, Ishihara K, Ito Y
    • Journal Title

      Biomaterials 26(12)

      Pages: 1381-1388

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 低摩耗性摺動部材及びそれを用いた人工関節2006

    • Inventor(s)
      京本 政之, 茂呂 徹, 石原 一彦, 金野 智浩, 中村 耕三, 高取 吉雄, 川口 浩, 高玉 博朗, 近藤 誠, 山脇 昇
    • Industrial Property Rights Holder
      日本メディカルマテリアル株式会社, 茂呂 徹, 石原 一彦, 中村 耕三, 高取 吉雄, 川口 浩
    • Industrial Property Number
      特願2006-28529
    • Filing Date
      2006-02-06

URL: 

Published: 2007-04-02   Modified: 2016-04-21  

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