2009 Fiscal Year Annual Research Report
熱溶解積層法により造形した生体内吸収性四次元骨修復材料の開発
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21560720
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
藤林 俊介 Kyoto University, 医学研究科, 助教 (30362502)
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| Keywords | 生体内吸収材料 / 三次元構造 / 構造解析 / 経時的変化 / 熱溶融積層法 |
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| Research Abstract |
(1):空圧ディスペンサーを用いた熱溶融積層法により直接造形した直径400ミクロン径および800ミクロン径のHA-PLLA幾何学的三次元構造体の円柱(6x15mm)を作成した。コンポジットはHAp(平均粒径0.1～1.0μm)を20w%混和させた分子量13,000のPLLAである。インプラントをウサギ大腿骨顆部に埋入し、埋入後3, 6, 12, 54週で摘出し、実態顕微鏡、マイクロCT、走査型電子顕微鏡を用い組織学的に材料の溶解と骨の新生を計測すると同時に脱灰標本を作成し、光学顕微鏡にて材料と骨との関係を観察した。
(a)埋入後3, 6, 12週いずれの群においても三次元体に深部まで有効に骨が侵入していることが観察された。また骨は材料表面と直接結合している事が確認された。
(b) HApを混和させないPLLAのみで作成した三次元体では内部への骨侵入が少なく、骨と材料の間には明らかな間隙を認めた。
(2):生体吸収性材料の供給および加工が困難となり、チタン金属材料を用い、骨伝導性の三次元体を用いた骨修復評価を同様の方法で行っている。平成21年度はウサギ大腿骨内での三次元体の評価を行った。(1)孔径を500μm、600μm、900μm、1200μmに設定し、周囲からの骨侵入を比較した。(2)ヒト海面骨様にデザインした三次元体、ブロック状の孔を有する三次元体で周囲からの骨侵入を計測し、骨侵入に適した構造の解析を行った。
(a)骨侵入は大きな骨孔ほど良好であった。
(b)いずれの三次元体でも骨侵入は良好であり、構造による骨侵入の違いは見いだす事ができなかった。しかし、埋入3週をピークに骨量が減少する傾向にあり、経時的な変化が認められた。
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