次世代型生体吸収性ハイドロキシアパタイト表面被覆Mg合金の骨内変化に関する研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K11651
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 野添 悦郎 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (40208351)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 廣本 祥子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主幹研究員 (00343880) ; 花田 幸太郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 上級主任研究員 (00357790) ; 岐部 俊郎 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (50635480) ; 久米 健一 鹿児島大学, 医歯学域附属病院, 助教 (60650067) ; 嶋 香織 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (10343526) ; 西村 正宏 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (00294570) ; 中村 典史 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (60217875)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 生体材料 / 生体吸収性材料 / マグネシウム合金 / ハイドロキシアパタイト被膜

Outline of Annual Research Achievements

マグネシウム（Mg）は生体内で腐食・吸収されるため生体吸収性医療用材料として注目されている。Mgは生体必須元素であり、比強度が骨と同程度であるなどの特徴がある反面、Mgが腐食・吸収される際、水素ガスが発生するためその制御が必要とされる。演者らはMg合金の作製や金属表面へのハイドロキシアパタイト（HA）被覆法を確立し、Mgの生体吸収性材料への臨床応用を目指している。今回、Mg合金の骨内変化について動物実験を行った。ラット（Wister系メス、15～19週齢）の大腿骨に、直径1.5×4㎜の円筒形の５種類の金属棒（純Mg、Mg-Ca合金、AIST１～３号）を埋入した。それぞれの合金においてはHA被覆のないものとあるものとした。摘出までに鎮静下での経時的な単純X線像による観察を行うとともに、埋入後６か月までの４時期に安楽死後、大腿骨とともにMg合金を摘出し、マイクロCTによる観察を行った。単純X線像の観察では、HA被膜処理を行った金属の方が、埋入後早期の金属周囲のX線透過像の範囲が狭いものが多かった。マイクロCT像では、腐食・吸収の様相は金属により異なっており、HA被膜のある金属では、金属周囲に一層の骨層の形成が伺われた。また、骨周囲の軟組織ならびに金属を埋入した骨組織の標本の作製を進めている。Mgは生体内吸収の際、骨形成を促進する可能性があり、骨接合のみならず骨増生への応用の可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

ラットへの金属の埋入は終了し、すでに試料の採取も完了している。試料分析のための標本作製に費用がかかり、予定していた計画の一部は遂行困難となり、現在得られた結果に基づき研究結果をまとめる予定である。

Strategy for Future Research Activity

現在、採取した試料の標本作製に入っており、標本完成後、データのとりまとめを行う予定である。
今回、実施できなかった研究については、今後の資金獲得後に遂行する予定である。

Causes of Carryover

摘出した骨の研磨標本作製を依頼してあり、H30年6月に完了予定である。その際に支払いが生じる。あわせて、研究発表のための費用を算定している。