骨形成能を有する生体吸収性マグネシウム合金の可能性－骨代謝に与える影響の検討－

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26462724
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 今井 啓道 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80323012)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 清水 良央 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30302152) ; 向井 敏司 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40254429) ; 山本 玲子 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (20343882)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 再建外科学

Outline of Annual Research Achievements

顎顔面領域の骨固定材として、現在流通しているチタン製と吸収性高分子材料製の双方の欠点をカバーする第３の素材としてのマグネシウム合金が注目されている。本研究では、Mg合金の生体内分解挙動と、合金周囲組織の反応の病理組織学的観察に加え、骨形成能に関して重点的な検討を行い、将来的に吸収性金属製プレートに骨形成能を持たせることを目標とした。
平成26年度は、In vivoにおける埋入部位の特性によるMg合金の分解挙動の差を、組織学的評価と合わせて検討した。
ラットの体内の複数個所にMg合金を埋入し、一定期間経過後に合金を取り出しマイクロCT撮影し、ラットの体内各部位におけるMg合金の分解挙動を明らかにした。分解に伴い発生したガスの経時的変化も記録し、分解速度や部位との関連を明らかにした。
埋入部位の病理組織標本を作製し、合金－組織界面の反応を病理組織学的に観察した。チタン埋入群をコントロールとして生体親和性を比較した他、血流量や可動性などの観点から埋入部位を組織学的に分類し、組織特性に応じた反応形式を明らかにした。また全身臓器への影響を確認するため、血液、尿を採取し、為害作用がないことを確認した。
さらには埋入材料をEDX、EPMAで分析し合金表面の腐食生成物の組成と周囲イオンの局在について分析した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

予定通りに実験・解析を行い、得られた結果の一部を論文として投稿準備中であるため、順調な進展である。

Strategy for Future Research Activity

Mg合金は、器械的強度と生分解性を併せ持つ以外に、生体必須元素として骨形成を増進する作用を持つと言われている。平成27年度は、主に骨に対するMg合金の作用を中心に調査する予定であり、具体的にはMg合金埋入ラットにおける骨代謝マーカーの推移等を検討する予定である。
また、H27年度の形成外科基礎学会において研究成果の発表を予定している。

Causes of Carryover

端数がでてしまったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度使用額には、今年度の研究をっ効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成27年度請求額とあわせ、平成27年度の研究遂行に使用する予定である。