Development of a silver-coated spinal implant

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12786
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
• Research Institution: Saga University
• Principal Investigator: Tadatsugu Morimoto 佐賀大学, 医学部, 講師 (10448467)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮本 比呂志 佐賀大学, 医学部, 教授 (40229894) ; 東藤 貢 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (80274538)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脊椎 / インプラント / 銀 / ハイドロキシアパタイト / 骨伝導能 / 神経毒性

Outline of Final Research Achievements

One of the most common complications in spinal surgery is postoperative infection after lumbar interbody fusion. We prepared a silver-containing hydroxyapatite (Ag-HA), which consists of highly osteoconductive HA interfused with silver, using the thermal-spray method. We aimed to evaluate the osteoconductivity and neurotoxicity of an Ag-HA coated cage in a rat anterior lumbar interbody fusion model.
In this study, 8 weeks after implantation of the Ag-HA coated titanium cage into the lumbar intervertebral space of rats, micro-computed tomography (CT) showed that Ag-HA coated cages promote bony fusion as well as titanium- and HA-coated cages. Behavioral examination demonstrated that there were no neurotoxic effects caused by Ag-HA. Therefore, the Ag-HA coated cage is osteoconductive and may be safe for utilization in the intervertebral space.

Free Research Field

整形外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、Ag-HAコーティング椎体間ケージの安全性および骨伝導能を評価したものである。研究結果は、脊椎手術の術後感染への対策の一つとして、Ag-HAコーティング椎体間ケージが利用できる可能性を示唆するものであった。今後、椎体間におけるAg-HAの抗菌性について詳細な検討が必要である。また、本研究で用いたラット腰椎前方固定モデルは、人間に対する腰椎椎体間固定術と近い形での動物実験を小型動物で再現できた点で新規性を有するものである。中型、大型動物に比べて倫理的問題が少なく経済的であり、今後の脊椎分野における基礎研究にも使用できるものと考える。