2022 Fiscal Year Annual Research Report
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20K12597
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
大槻 文悟 京都大学, 医学研究科, 講師 (30646766)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ヨウ素 / チタン金属 / 抗菌性 / 生体活性 / 感染 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々が開発した生体活性を有するチタン材料に、ICl3溶液による浸漬処理を行いヨウ素含有チタン酸カルシウム（以下、Ca-I-Ti）を作成し、その生体活性と抗菌性を主に評価した。
研究では純チタン(cp-Ti：control)、cp-TiにNaOH-CaCl2-加熱-温水処理を行った群（以下、Ca-Ti）、Ca-I-Tiでの3 群比較試験を行った。これまでにCa-I-Ti上に、微小網目構造を有する約1μmの厚さの均一な処理層の形成を確認した。同層はヨウ素含有チタン酸カルシウム、ルチル及び少量のアナタースから成り、ヨウ素を含むことを除いて、 Ca-Tiと同様の表面特性を示した。骨芽細胞様細胞の増殖は、Ca-I-Ti群で抑制されなかった。培養24時間後の材料への細胞接着でも、Ca-I-Ti群で旺盛な仮足伸長を認めた。ALP活性及びAlp発現はCa-Ti及びCa-I-Ti群で有意にcp-Tiよりも上昇を認めたが、Ocn及びOpnに関してはCa-Tiのみで有意な上昇を認めた。大腸菌、黄色ブドウ球菌を用いたCFU評価及び染色評価では、培養24時間及び1週間後において、Ca-I-Ti群のみで菌接着及び繁殖抑制が確認でき、SEM像で細菌の破壊像が確認できた。
ウサギを用いた力学試験および組織学的評価で、Ca-I-Tiは移植後8週でcp-Tiと比較して有意に高い骨結合力を示した。また腎機能及び甲状腺機能に関する採血では、cp-Ti埋入群と比較して明らかな異常値を示すことはなかった。感染インプラントの皮下埋入モデルでは、摘出後の金属表面におけるMSSA量はcp-Tiに比べて有意に低減し、周囲の組織評価でも感染が抑制された。
最終年度は主に、細菌液に含浸させたインプラントを骨髄内に挿入 するモデルを評価した。金属表面の細菌接着は有意に減少したが、周囲の骨破壊や感染の波及を抑制する効果は確認できなかった。
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