Probability of highly safe fluorinated antibacterial medical implants aimed at preventing postoperative infections

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09412
• Research Institution: Kanazawa Medical University
• Principal Investigator: 藤井 正文 金沢医科大学, 医学部, 助教 (50778321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川口 真史 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (60634574) ; 川原 範夫 金沢医科大学, 医学部, 教授 (70214674)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 抗菌性部材 / フッ素含有ダイヤモンドライクカーボン / 抗菌スペクトル / フッ素イオン / 抗菌性持続時間

Outline of Annual Research Achievements

我々は、安全で幅広い抗菌スペクトルを持った抗菌コーティングの開発を目指し、以前より抗菌性が報告されているフッ素添加ダイヤモンドライクカーボン(以下、F－DLC)に着目した。ISOの抗菌・安全性試験に従ったin vitroの研究を行い、黄色ブドウ球菌及び大腸菌に対し、17%以上のフッ素濃度のF-DLCに優れた抗菌性があり、30％のフッ素濃度のF-DLCでも十分な安全性があることを確認した。本研究でF-DLCのMRSA、緑膿菌、カンジダ菌への抗菌活性の有無を確認し細菌、真菌感染に対する抑制機構を解明する。また、生理食塩水内でのF-DLCからのフッ素イオンの溶出量および抗菌性の維持期間について解明する。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

（Ⅰ）F－DLC の抗菌効果を評価の実験を施行したが、以前の結果と異なることからフッ素濃度を計測して確認したところ、予定のフッ素濃度が十分量でないことが判明し、再度コーティングし直している。

Strategy for Future Research Activity

（Ⅰ）F－DLC の抗菌効果を評価する。抗菌活性を算出し、コントロール(非コーティング)と比較して抗菌活性の有無を検討する。
（Ⅱ）フッ素溶出試験【評価】回収した超純水の元素分析を行いフッ素が検出された場合、溶出したフッ素が細菌増殖を抑制している可能性があると考えられる。また、長期に継続してフッ素溶出濃度を測定することにより、フッ素による抗菌性効果の持続期間を評価する。さらに、F-DLCコーティングを施すことにより金属の溶出が抑制されると考えられるため、基盤金属のイオンも同時に測定する。
（Ⅲ）フッ素溶出試験後の検体での抗菌試験【評価】抗菌活性を算出し、コントロール(非コーティング)と比較して抗菌活性の有無を検討する。結果を比較し、抗菌活性の継続時間を検討する。

Causes of Carryover

6-4チタン合金を円盤状に加工し、研磨しF-DLCをコーティングする段階で不備が判明し、実験が遅延し、未使用額が生じた。次年度には購入する必要があるため、これらの購入に使用する予定である。