MRIアーティファクトフリーとX線視認性を両立させた新規医療用形状記憶合金の創製

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19H04463
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 金高 弘恭 東北大学, 歯学研究科, 教授 (50292222)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 細田 秀樹 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 教授 (10251620) ; 高瀬 圭 東北大学, 医学系研究科, 教授 (60361094) ; 沼野 智一 東京都立大学, 人間健康科学研究科, 教授 (10399511) ; 古谷 真衣子 東北大学, 歯学研究科, 学術研究員 (20792526)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 生体材料 / 形状記憶合金 / 超弾性 / MRI / アーティファクトフリー

Outline of Annual Research Achievements

近年、形状記憶効果と超弾性特性を併せ持つ形状記憶合金が着目されるようになった。しかしながら、現在、唯一実用化されているNiTi合金は、生体安全性への懸念、MRI撮影やX線CT撮影時の金属アーティファクト、さらに、血管X線撮影では低い視認性など、臨床的な問題が指摘されている。そこで本研究では、人体と同じ体積磁化率を有し、かつ重元素で構成される形状記憶合金としてAuCuAl合金を作製する。材料特性および生体適合性についての評価結果を材料作製段階までフィードバックしながらMRIアーティファクトフリーとX線視認性を両立させた合金を開発し、その生物学的安全性と臨床的有効性を検証する。
本研究では、最新の材料学技術に基づく合金設計および組成制御により、MRIアーティファクトフリーとX線視認性を両立させた新規医療用形状記憶合金を創製することを目的とした。具体的には、人体と同じ体積磁化率を有し、かつ重元素で構成される形状記憶合金として、MRIアーティファクトフリーとX線視認性を両立させたAuCuAl合金合金を開発し、その生物学的安全性と臨床的有効性を検証した。
当該年度（繰越年度を含む）の研究成果として、当該年度までの研究成果を材料作製段階までフィードバックし、体積磁化率計算による合金再設計を行い、新たなAuCuAl合金の製作を行った。その後、in vitro系における細胞増殖評価や細胞代謝活性評価により、新合金の生体適合性の確認を行った。さらに、MRIアーティファクト評価およびX線視認性評価を行い、臨床的有効性を検証した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。