2019 Fiscal Year Annual Research Report

埋植した人工股関節のin situ修復と長寿命化に関する基礎研究

Research Project

Project/Area Number	16H03161
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	茂呂徹東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (20302698)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	高取吉雄東京大学, 医学部附属病院, 客員研究員 (40179461) 石原一彦東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90193341) 田中健之東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00583121) 橋本雅美一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (20450851)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords	医療・福祉
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は、既に生体内に埋植された人工股関節の耐用年数を延長するイノベーションとして「生体内にある人工股関節の摺動面をMPCポリマーによって表面修飾するin situ法」を創出するための基礎研究を行うことである。本年度は、以下のサブテーマの検討を行った。 1. 光反応性MPCポリマーの分子設計および高い反応性を有する分子形態の検討：平成28-30年度の表面修飾方法の検討、Pin-on-disk/plate型摩耗試験、股関節シミュレーター試験の結果をフィードバックし、平成30年度の研究に引き続き、各セグメントの分子量を精密に制御しながら、耐摩耗特性を効果的に発揮する分子設計および重合条件を確立した。MPCポリマー鎖を安定かつ高密度にPE表面に導入できる新たなポリマーの分子形態を確立した。 2. 光反応性MPCポリマーによる表面修飾方法の検討：In situ MPCポリマー処理においては、高密度のポリマー鎖を形成することで、潤滑特性、親水特性が向上することが予測される。このため、平成30年度の研究に続き、光反応性ポリマーの架橋反応と積層の実現、PE表面からの光開始グラフト重合を確立した。 3. In situ MPCポリマー処理PE表面の耐摩耗特性の検討：上記1、2の方法で、様in situ MPC処理を施した架橋PE表面の摩耗特性を、Pin-on-disk/plate型摩耗試験にて評価した。a)摩擦係数の測定、b)重量変化による摩耗量の測定、c)表面および背面の走査型レーザー顕微鏡(LSM)、走査型電子顕微鏡(SEM)による解析を行った。また、股関節シミュレーター試験によって、a)ライナーの重量変化による摩耗量の測定、b)ライナー表面の三次元解析装置、走査型レーザー顕微鏡による解析、c)Ｘ線光電子分光分析、透過型電子顕微鏡によるライナー表面の解析、d)摩耗粉の分析を行った。
Research Progress Status	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和元年度が最終年度であるため、記入しない。