Development of ultra-pure bioabsorbable materials implant

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K10870
• Research Institution: Kyoto Prefectural University of Medicine
• Principal Investigator: 岡 佳伸 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (80719865)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金 郁ちょる 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (50244603)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 生体内吸収性固定材料 / マグネシウム

Outline of Annual Research Achievements

現在骨接合術には，一般的にステンレスやチタン合金などの金属性，もしくはポリ乳酸などの生体分解性のインプラントが使用されている．金属性は抜釘手術を必要とし，生体分解性は生体内での強度の低さが問題となるため真に適切な生体材料は上梓されていないと考える．
近年生体内吸収性があり，かつ強度が高いマグネシウム合金を用いた新たなインプラントの開発が検討されている．マグネシウムはインプラント材に用いることで、治療のために体内に埋め込まれた後、治癒が進むにつれて、体内でその耐食性を反映して徐々に溶解し、完全に治癒した後すべてが消失してなくなる。本研究の目的は超高純度マグネシウム製生体吸収性インプラントの生体吸収性、生物学的安全性などを評価することである．
平成28年度は日本白色家兎をモデルとして，骨内および大腿・下腿の軟部組織にマグネシウム製インプラントを留置し，単純X線像でのインプラントの溶解過程の評価および採血採尿検査でのマグネシウム・カルシウム濃度などの評価，術後3ヶ月での各組織の摘出を行い，マグネシウム化合物の沈着の有無や組織の反応，異常などが現れていないかの評価を行った．
埋入したインプラントは溶解傾向を認め，術後3か月までに明らかな血中・尿中のマグネシウム・カルシウム濃度の増減を認めず、脳・心臓・腎臓・肝臓・脾臓などの主要組織へのマグネシウム化合物の沈着や異常組織像は明らかではなかった．単純X線像による評価では，インプラントの溶解にともなう気腫の生成を認めた．

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

動物モデルにおける生体内安全性の評価を行った。引き続き、生体内の各組織での吸収性の評価を行っていく予定である。

Strategy for Future Research Activity

整形外科領域における金属固定材料の留置部位は多岐にわたる。軟部組織の各層にマグネシウムインプラントの留置を行い、単純X線による溶解過程の評価およびインプラント留置部位の組織学的評価を継続していく予定である。

Causes of Carryover

動物実験を先行させたため観察期間も長く，予想よりも研究の進みが遅延した．

Expenditure Plan for Carryover Budget

安全性の担保については動物実験でもすでに行われてきているため，引き続き基礎的な溶解条件と安全性，実際に使用した場合の動物実験を並行して進めてゆきたい．