2009 Fiscal Year Annual Research Report
新規ニッケルフリー形状記憶合金を利用した3次元的顎顔面形態制御の医用工学的検討
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21390522
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
金高 弘恭 Tohoku University, 大学院・医工学研究科, 准教授 (50292222)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細田 秀樹 東京工業大学, 精密工学研究所, 准教授 (10251620)
清水 良央 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (30302152)
安田 聡 東北大学, 大学院・医学系研究科, 准教授 (00431578)
工藤 忠明 東北大学, 大学院・歯学研究科, 助教 (50431606)
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| Keywords | トランスレーショナルリサーチ / 生体材料 / 歯学 / 形状記憶合金 / 骨延長 |
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| Research Abstract |
本研究では、Ti-Mo系およびTi-Nb系のニッケルフリー形状記憶合金から優れた特性を有する組成を選択し、新規開発合金を利用した生体内埋入型顎整形装置により、縫合部における成長制御による3次元的顎顔面形態制御について医用工学的観点から検討を行うことを目的とした。
当該年度においては、下記の通り、研究を行った。
1)ニッケルフリーチタン基形状記憶合金の選択
広範囲の組成の中から特に優秀な機械的特性が得られた形状記憶合金を選択した。また、選択された合金の生体適合性についても検討を行うため、CO2インキュベーターでの細胞培養を開始し、ルミノメーター等を利用し、細胞毒性試験(CytoTox G10 Assay)、細胞生存性試験(CellTiter-Glo Assay)、アポトーシスアッセイ(Caspase-Glo3/7 Assay)など細胞生物学的な適合性評価を多角的に行った。さらに、X線造影性を高めたPt系形状記憶合金の開発に成功した。
2)生体内埋入型顎整形装置の設計
力の方向、力の大きさについては、実験動物の顔面骨格形態を参考に装置の大きさや形状等の材料調整を行い、デジタル万能材料試験機により応力-ひずみ関係に関する基礎的なデータを得た後、装置の設計を行った。これらの装置のうち、骨延長装置については実際にラットへの埋入実験を行い、骨延長に有用であることが確認された。
3)次年度研究に向けた予備実験
次年度の動物実験への移行をスムーズに行うため、あらかじめ装置の埋入手術法、整形力シミュレーションなどの予備的実験を行い、より効率的で移行的な研究遂行に努めた。
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