| 研究課題/領域番号 |
17K10936
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
整形外科学
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| 研究機関 | 奈良県立医科大学 |
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研究代表者 |
古川 彰 奈良県立医科大学, 医学部, 研究員 (40607537)
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| 研究分担者 |
赤羽 学 奈良県立医科大学, 医学部, 准教授 (40326327)
田中 康仁 奈良県立医科大学, 医学部, 教授 (30316070)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | PEEK / インプラント / 骨癒合 / アパタイト / レーザー / ストロンチウム / 骨形成促進 / レーザー溶着 / 亜鉛 / コーティング / 炭酸ガスレーザー / レーザーボンディング / 骨形成促進作用 / 骨伝導性 / クエン酸 / 脊椎インプラント / 骨誘導 / ナノコーティング / 生体適合性材料 |
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| 研究成果の概要 |
PEEK樹脂は骨と接合しないためインプラントに利用した場合に固定が弱く滑りや脱転が生じる場合がある。本研究ではPEEK樹脂表面にアパタイトを炭酸ガスレーザーを利用して熱溶着することで骨癒合性を向上するとともに、アパタイト中にストロンチウムを導入することで骨形成促進作用による一層の骨癒合の促進作用を検討した。ストロンチウムアパタイトを熱溶着した表面で骨芽細胞前駆体細胞の培養を行ったところ、骨形成マーカーであるオステオカルシンの分泌が増大しリン酸カルシウムの析出が顕著な結果を得た。PEEK表面に析出したリン酸カルシウムの接着性は極めて良好であった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
PEEK樹脂は生体骨と力学物性が近似し化学的に安定なため各種インプラントに利用されるが骨と接合し難いことが問題であった。本研究では炭酸ガスレーザーを利用してPEEK樹脂表面にアパタイトを熱融着する新技術を開発した。これによりPEEK樹脂表面にアパタイトが強固に接合し、表面に骨との接合性を付与することに成功した。さらに、ストロンチウムは骨形成を促進するためインプラントに治癒促進作用を付与する可能性を示した。これらの成果から高齢者など骨密度が低下し骨形成能が低下した患者に対して適応可能なPEEK製インプラントを提供できる可能性を示した。
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