2017 Fiscal Year Annual Research Report
The development of high-functional spinal implant to adapt to an aging society
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15K10402
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| Research Institution | Mie University |
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Principal Investigator |
明田 浩司 三重大学, 医学部附属病院, 講師 (20422826)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松峯 昭彦 福井大学, 学術研究院医学系部門, 教授 (00335118)
竹上 徳彦 三重大学, 医学系研究科, 助教 (20727664)
山口 誠二 中部大学, 生命健康科学部, 講師 (50726198)
須藤 啓広 三重大学, 医学系研究科, 教授 (60196904)
山田 淳一 三重大学, 医学部附属病院, 診療等従事者 (70741164)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生体材料 / チタン合金 / 生体活性処理 / 薬剤溶出性材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
薬剤徐放型・生体活性化チタン合金スクリューの開発：生体活性化チタン合金スクリューの表面にビスフォスフォネート（BP）製剤を吸着させた薬剤徐放型・生体活性化チタン合金スクリューの作製方法を確立させ、in vitroおよびin vivoでの骨親和性および骨結合能を評価する。上記計画に対し、以下の研究を行った。
Ca-加熱処理を行ったTi-6Al-4V合金に10%の濃度の医療用グレードの水和ゲルを用いて1.8μmの厚みを有するコーティングを作成し、真空加熱処理を行うことにより、ゼラチンの溶解性を低下させることが明らかとなった。次に、Diammonium Hydrogenphosphate (DHP), CaCl2, Ca(OH)2を水和ゲルに加えることによるアパタイト形成能を走査電顕にて評価を行った。結果、CaCl2, Ca(OH)2を加えた群を擬似体液中に浸漬することにより、チタン合金表面にアパタイト形成を認めた。
薬剤溶出性の評価：CaCl2およびCa(OH)2を水和ゲルに加えた群のミノドロン酸 (MA) の生理食塩水中に溶出した濃度を定量化した。7日以内のMA溶出はCa(OH)2群に比べCaCl2群で抑制されており、いずれも7日以内に骨吸収抑制効果が期待できる濃度 (0.1μM)のMAを徐放することが明らかとなった。つまり、これらの処理を行ったTi-6Al-4V合金は生体内でアパタイトを形成して骨と結合し、骨吸収を抑制に働く有効濃度のミノドロン酸を徐放するため、骨粗鬆症骨での使用に有用性が高い可能性を考えている。
薬剤徐放型・生体活性化チタン合金スクリューの効果に関しては、現在、ビーグル犬を用いた動物実験が進行中である。
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