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2016 Fiscal Year Research-status Report

医用材料の生体内劣化に対する臨床的対策の構築

Research Project

Project/Area Number 16K10879
Research InstitutionNational Institute of Health Sciences

Principal Investigator

迫田 秀行  国立医薬品食品衛生研究所, 医療機器部, 主任研究官 (50443099)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 菅野 伸彦  大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座教授 (70273620)
富田 直秀  京都大学, 工学研究科, 教授 (50263140)
河上 強志  国立医薬品食品衛生研究所, 生活衛生化学部, 室長 (00434043)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords人工関節 / 超高分子量ポリエチレン / 生体脂質 / 耐久性
Outline of Annual Research Achievements

1.関節液の成分分析
倫理委員会の承認手続きの後、関節液の収集を開始した。その結果、本年度は1症例の関節液を採取した。分析用キットおよびガスクロマトグラフィーによる成分分析を、次年度第一四半期に予定している。
2.抜去インプラントに含まれる生体内物質の定量的評価
本年度は再置換術に伴う抜去インプラントを3例回収した。これらに対し、フーリエ変換赤外分光光度計による分析を完了した。分析用キットおよびガスクロマトグラフィーによる抽出物の成分分析を、次年度第一四半期に予定している。
3.生体内物質によるインプラント材料の劣化の力学的手法による評価
ISO 14577-1:2000に従い、微小硬度計を用いた測定の条件検討を行った。微小硬度計による評価では押込み深さの設定が重要であり、端面や測定間隔の影響を避けるためには押込み深さを小さくする必要がある一方、押込み深さに対して表面粗さが充分に小さい必要がある。初めに当初予定していた薄片試料を作製し測定する方法を検討したが、表面粗さを充分に小さくすることが困難であった。そこで、断面をミクロトームで平滑に仕上げたブロック状の試験片を用い、測定に供した。その結果、in vitroにおいて脂質による劣化を模擬した試料では、表面近傍における硬度と弾性率の上昇が確認された。一方、5例の抜去インプラントに対して測定したところ、試料中央付近の測定値は安定しており、フーリエ変換赤外分光光度計による分析結果ともよく一致していたが、表面近傍における硬度や弾性率の上昇は見られず、in vitroにおいて脂質による劣化を模擬した試料と同様の劣化は見られなかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

「1.関節液の成分分析」と「2.抜去インプラントに含まれる生体内物質の定量的評価」について、当初、年度内に予定していた、分析用キットおよびガスクロマトグラフィーによる成分分析を、次年度第一四半期の実施に変更したため。

Strategy for Future Research Activity

1.臨床を模擬した劣化モデルの構築
入手済の1例の関節液および3例の抜去インプラント対象に分析を行うとともに、さらなる試料の入手に努める。
2.分解生成物の分析
分解生成物の分析として、まず、核磁気共鳴装置による分析を試みる。また、ゲル浸透クロマトグラフィーも検討する。
3.生体反応性
In vitroにおいて脂質による劣化を再現した試料を用いて、生体反応性評価を行い、脂質による劣化が生体反応性に影響を与えるかどうか検討する。

Causes of Carryover

「1.関節液の成分分析」と「2.抜去インプラントに含まれる生体内物質の定量的評価」について、当初、年度内に予定していた、分析用キットおよびガスクロマトグラフィーによる成分分析を、次年度第一四半期の実施に変更したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度第一四半期に、これら試料の成分分析を行うため、脂質の定量キットなどの消耗品費に使用する予定である。

  • Research Products

    (4 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] 抜去した人工関節超高分子量ポリエチレンコンポーネントに含まれる生体脂質の定量2016

    • Author(s)
      迫田秀行,新見伸吾,菅野伸彦
    • Journal Title

      臨床バイオメカニクス

      Volume: 37 Pages: 9-13

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Localized degradation at the surface of ultra-high molecular weight polyethylene used for hip prostheses detected by the evaluation of mechanical strength2017

    • Author(s)
      Sakoda H, Okamoto Y, Haishima Y, Sugano N
    • Organizer
      Orthopaedic Research Society, 63rd Annual Meeting
    • Place of Presentation
      San Diego, CA, USA
    • Year and Date
      2017-03-21 – 2017-03-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 抜去した超高分子量ポリエチレンコンポーネントに含まれるスクアレンの定量2017

    • Author(s)
      迫田秀行,河上強志,岡本吉弘,蓜島由二,菅野伸彦
    • Organizer
      第47回 日本人工関節学会
    • Place of Presentation
      カルチャーリゾートフィストーネ(宜野湾市)
    • Year and Date
      2017-02-24 – 2017-02-24
  • [Presentation] 抜去した人工関節超高分子量ポリエチレンコンポーネントの力学強度分布2016

    • Author(s)
      迫田秀行,岡本吉弘,蓜島由二,菅野伸彦
    • Organizer
      第43回 日本臨床バイオメカニクス学会
    • Place of Presentation
      北海道立道民活動センターかでる2・7(札幌市)
    • Year and Date
      2016-10-09 – 2016-10-09

URL: 

Published: 2018-01-16  

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