次世代型生体吸収性アパタイト表面被覆Mg合金の骨表面変化に関する研究

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K10012
• 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, 研究グループ長 (00357790) ; 嶋 香織 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (10343526) ; 吉村 卓也 鹿児島大学, 医歯学域鹿児島大学病院, 助教 (30726758) ; 中村 典史 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (60217875)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 生体材料 / 生体吸収性材料 / マグネシウム合金 / アパタイト被膜加工

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、新しい合金組成とアパタイト被膜処理を行った生体吸収性Mg合金を骨接合や歯科領域における骨増生術のための材料として用いることを目指し、新しく開発したCA被覆Mg合金の生体内動態の観察ならびに実用化を目指した骨傍における合金ならびに周囲組織の様相を探ることにある。次世代生体吸収性骨接合材開発をめざし、国内で唯一Mg合金の加工ならびに表面処理を行っている金属工学分野と歯科学分野との多領域分野共同研究であることが学術的な独自性を有している。また合金組成の影響と被膜の影響を系統的に検討することで、用途に適した合金の腐食挙動や被膜の性質について普遍的な知見が得られることが期待でき、この点も独自性がある。本申請課題の遂行により、実用レベルのアパタイト被覆Mg合金製デバイスの開発を大きく前進でき、世界に先駆けて実用化することで、国内だけでなく世界市場への展開が期待できる。
当該年度は埋入に用いるMg合金プレート28枚、スクリュー84本の作製ののち、プレートスクリューへの炭酸アパタイト、水酸アパタイト被膜コーティングを行った。その後、ウサギ大腿骨への埋入を進めており、本年度末で約半数のプレート、スクリューの埋入処置を終了した。当該年度埋入完了群は６か月経過後に試料を採取する予定であり、９月初めには試料の採取ができる。残りの埋入するプレート、スクリューは、次年度５月初めには埋入を完了する予定であり、これらは２か月経過観察群のため、次年度７月には試料採集が完了し、分析を行う予定である。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナ感染拡大のため、共同研究施設の閉鎖等により、埋入実験に用いるMg合金プレートスクリューの作製が遅れ、ウサギへの埋入も予定よりも遅れているが、次年度早々には埋入が終了する予定であり、実験としては進んできている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、未埋入金属プレートの埋入を進め、次年度の9月までには試料の採取、分析に入る予定である。

Causes of Carryover

当該年度中に、プレートスクリューの埋入を完了する予定であったが、新型コロナ感染の影響で、ウサギへの埋入が遅れた。次年度早々には埋入が完了する予定であるため、次年度に動物の購入費、飼育費ならびに薬剤費等に使用する予定である