2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of bioactive implants with both antibacterial and osteogenic properties
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18K09028
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤林 俊介 京都大学, 医学研究科, 特定教授 (30362502)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 抗菌性 / 骨形成促進 / 骨吸収抑制 / 銀 / ストロンチウム / ガリウム / 黄色ブドウ球菌 / 大腸菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
整形外科手術で用いるインプラントの重大な合併症として、「インプラント周囲の感染」と「インプラントの弛みやインプラント周囲の骨脆弱化」がある。本研究の目的は、いずれの問題にも対応しうる抗菌性を有するイオンと骨形成促進作用あるいは骨吸収抑制作用を有するイオンを同時に徐放するバイオ機能を付加したインプラントの開発である。今回、われわれは抗菌性イオンである銀（Ag）イオンと骨形成イオンであるストロンチウム（Sr）イオンを同時に徐放するSr+Ag処理チタンと、抗菌性と骨吸収抑制作用を併せ持つガリウム（Ga）イオンを徐放するGa処理チタンの検証を行っている。
Sr+Ag処理チタンのin vitro実験では、明らかな細胞毒性は認めず、Sr処理チタン単独より高い骨分化促進作用を確認した。また、Sr+Ag処理チタンは未処理チタン、Sr処理チタンと比較して、黄色ブドウ球菌と大腸菌の増殖を抑制する傾向を認めた。Sr+Ag処理チタンのin vivo実験では、未処理チタンと比較して骨結合性の向上を認めた。また、Sr+Ag処理チタンは、未処理チタンと比較して黄色ブドウ球菌に対する抗菌性を認めた。
Ga処理チタンのin vitro実験では、明らかな細胞毒性は認めなかった。また、未処理チタンと比較して、黄色ブドウ球菌の増殖を抑制する傾向を認めた。Ga処理チタンのin vivo実験では、未処理チタンと比較して骨結合性の向上を認めた。また、Ga処理チタンは、未処理チタンと比較して黄色ブドウ球菌に対する抗菌性を認めた。
今後も、Sr+Ag処理チタン、Ga処理チタンについて、抗菌性と骨結合能の評価を行い、臨床応用を目指す。
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