Development of ultra-pure bioabsorbable materials implant

2018 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．金属性のインプラン ト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発見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．マグネシウムを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、生体内での強度の維持などを評価することである．平成30年度は前年と同様の日本白色家兎モデルで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線像での長期間のインプラントの溶解過程の評価を継続した。従来マグネシウムインプラントの強度・生体内維持性の向上はMgの濃度・粒子配向性・粒子径などによって規定されるとされており、マグネシウムは高濃度であるほど溶解に時間を要すとされていたが、5Nの高濃度インプラントで4Nインプラントよりも早期の溶解を認めた。引き続きインプラント条件を変更し至適条件を検討していく予定である。

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骨膜上留置・髄内留置インプラントモデルで単純X線による継続評価を行い、インプラントの至適条件についての検討を継続して行っている。

Strategy for Future Research Activity

マグネシウムインプラントの生体内維持性と強度に関しての評価を引き続き行っていく

Causes of Carryover

マグネシム製インプラントの吸収、溶解には１年近くの期間を要する。長期間の観察モデルが必要であり、濃度や粒子径・粒子配向性など変更した複数インプラントを並行して評価しているが、生体内評価の前に疑似体液での溶解評価過程も必要であり、研究期間が長期となるため。
引き続き至適条件の評価と、至適条件が決定されれば、臨床モデル(骨折モデル)での評価も行っていく予定である。