2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a next generation type reconstruction method using biogradable magnesium alloy mesh
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15K11305
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高橋 哲 東北大学, 歯学研究科, 教授 (60226850)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山内 健介 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (10364150)
清水 良央 東北大学, 歯学研究科, 助教 (30302152)
向井 敏司 神戸大学, 工学研究科, 教授 (40254429)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生分解性 / マグネシウム合金 / 細胞毒性 / 生体安全性 / 水素 / メッシュ / ピン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、金属生材料のもつ生体遺残の問題と、非金属性材料で生分解性の材料のもつ力学的強度の問題点を解消すべく、生分解性マグネシウム合金によるメッシュを開発し、それを用いて吸収性を兼ね備えた材料による次世代型の顎骨再建方法を開発するというのが目的である。マグネシウムメッシュの生体安全性試験を行い、in vivoにおいてラットの背部皮下移植で分解時に水素が発生することが確認され、水素発生を抑制させる目的で大型のマグネシウムメッシュからマグネシウムピン及びマグネシウムネイルの臨床応用に向けて研究を切り替えた。
移植骨の固定のために、マグネシウム合金スクリューピン（Mg ピン）作成した。実験動物として、ラットを用い、頭蓋骨を左右2側にわけ、左側の後頭部から直径 5 mmの骨を採取した。採取された骨片を移植骨とし、右側の後頭部に長さ3 mm、太さ1 mm、頭部の大きさ2.5 mmのMgピンにて固定した。左側の骨欠損部は人工被膜で被覆し、Mg ピンで被膜を固定した。コントロールとして、同じ形状をもつチタン合金スクリューピン（Ti ピン）によって同様の処置を行った。1, 4, 12, 24週後屠殺し、μCT撮影、樹脂包埋、パラフィン包埋を行い、移植骨の固定、生着、ピンの分解・吸収開始時期、ガス発生の程度、骨欠損部の新生骨の形成状況等を評価した。
その結果Mg ピンにより、24週移植片を固定することに成功した。術後6ヶ月経過観察期間に置いて合併症を生じた症例はなく、治癒経過は良好であった。Mgピンの吸収初期に水素ガスが発生しており、吸収速度のコントロール及び水素ガス発生のために表面性状等の検討が必要だと思われた。
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