生体吸収性マグネシウム合金の生体内分解特性の解明と制御

• 研究課題/領域番号: 21300183
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 山本 玲子 独立行政法人物質・材料研究機構, 生体機能材料ユニット, グループリーダー (20343882)
• 研究分担者: 向井 敏司 神戸大学, 大学院工学研究科, 教授 (40254429) ; 清水 良央 東北大学, 大学院歯学研究科, 助教 (30302152)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2010年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2009年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 生体機能材料 / 生体吸収性金属材料 / マグネシウム合金 / 生体内分解特性 / 生体適合性 / 組織制御

研究概要

マグネシウム合金の生体内分解特性は合金種により異なり、軟組織中に形成される空孔量は分解速度に依存すること、分解速度の大きい材料であっても病的な炎症反応等は惹起しないことが確認された。また、分解に伴い生じた水酸化物イオンによる局所的なpH上昇が許容範囲を超えると、細胞増殖が抑制されるが、医療用生体吸収性高分子材料による被覆は、初期の分解速度を抑制し、細胞増殖性向上に有効であることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] Surface characterization and cytocompatibility evalution of silanized magnesium alloy AZ91 for biomedical applications (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Witecka, A.Yamamoto, H.Dybiec, W.Swieszkowski
  • 雑誌名: Science and Technology of Advanced Materials 巻: 13巻 号: 6 ページ: 64214-64214
  • DOI: 10.1088/1468-6996/13/6/064214
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics and cytocompatibility of biodegradable polymer film on magnesium by spin coating (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Xu, A. Yamamoto
  • 雑誌名: Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 巻: 93巻 ページ: 67-74
  • DOI: 10.1016/j.colsurfb.2011.12.009
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro degradation of biodegradable polymer-coated magnesium under cell culture condition (2012)
  • 著者名/発表者名: L. Xu, A. Yamamoto
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 258巻 号: 17 ページ: 6353-6358
  • DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.03.036
  • 査読あり
• [雑誌論文] マグネシウム材の医療機器への適用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子
  • 雑誌名: アルトピア 巻: 42 ページ: 17-22
• [雑誌論文] 生体内分解性材料としてのマグネシウム合金の医療応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子
  • 雑誌名: 表面技術 巻: 62巻 ページ: 204-210
  • NAID: 10028124601
  • 査読あり
• [学会発表] 医療用Mg合金材料とその生体適合性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本 玲子
  • 学会等名: 第48回高性能Mg合金創製加工研究会講演会、第4回先進Mg合金国際セミナー
  • 発表場所: 熊本大学（熊本市）
  • 招待講演
• [学会発表] Effect of nanostructure at the biointerface on cellular response (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto
  • 学会等名: WUT-NIMS-HHT Joint Symposium
  • 発表場所: ワルシャワ工科大(ワルシャワ・ポーランド)
  • 年月日: 2012-10-16
• [学会発表] Improvement of cytocompability of magnesium alloy AZ91 by surface modification (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Witecka, A.Yamamoto, H.Dybiec, W.Swieszkowski
  • 学会等名: IUMRS-ICEM2012
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
• [学会発表] Improvement of cytocompability of magnesium alloy AZ91 by surface modification (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Witecka, A.Yamamoto, H.Dybiec, W.Swieszkowski
  • 学会等名: IUMRS-ICEM2012
  • 発表場所: パシフィコ横浜（横浜市）
• [学会発表] Effect of nanostructure at the biointerface on cellular response (2012)
  • 著者名/発表者名: Akiko Yamamoto
  • 学会等名: WUT-NIMS-HHT Joint Symposium
  • 発表場所: ワルシャワ工科大（ワルシャワ・ポーランド）
  • 招待講演
• [学会発表] 生体材料への適用について (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子
  • 学会等名: 平成23年度マグネシウムの利用に関する講演会
  • 発表場所: 江戸東京博物館(墨田区)(招待講演)
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Mg合金の医療応用と生体適合性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子
  • 学会等名: 東北大学金属材料研究所共同研究ワークショップ
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] Biocompatibility Evaluation of Magnesium Alloys for Biomedical Application (2011)
  • 著者名/発表者名: Akiko Yamamoto
  • 学会等名: WUT-NIMS-HHT Joint Symposium
  • 発表場所: 物質・材料研究機構(つくば市)
  • 年月日: 2011-07-21
• [学会発表] 生体吸収性金属材料とその評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子
  • 学会等名: 第58回若手材料研究会
  • 発表場所: 名古屋工業大学(愛知県)
  • 年月日: 2011-01-25
• [学会発表] Biocompatibility evaluation of Mg alloys for biomedical application (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Yamamoto
  • 学会等名: 3rd WUT-NIMS-EMPA workshop 2010
  • 発表場所: EMPA(スイス)
• [学会発表] 医療用生体吸収性マグネシウム合金の研究開発動向 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子
  • 学会等名: 軽金属学会 第118回春期大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪市)
• [学会発表] 医療用生体吸収性マグネシウム合金の研究開発動向 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子
  • 学会等名: 軽金属学会 第118回春期大会
  • 発表場所: 関西大学(大阪府)
• [学会発表] 生体吸収性金属材料の細胞適合性に及ぼす培養環境の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子、神山祐子
  • 学会等名: 日本金属学会2010年度秋期大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] Biodegradation behavior of magnesium alloys in vitro and in vivo (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiko Yamamoto
  • 学会等名: 2009 Fall Conf of the Korean Institute of Metals & Materials
  • 発表場所: EXCO, Daegu, Korea
  • 年月日: 2009-11-22
• [学会発表] 生体吸収性マグネシウム合金の生体内分解挙動観察 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本玲子
  • 学会等名: 第31回日本バイオマテリアル学会大会
  • 発表場所: 京都テルサ(京都市)
  • 年月日: 2009-11-17
• [学会発表] Cytocompatibility Evaluation of Biodegradable Magnesium Alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto
  • 学会等名: 22nd European Conference on Biomaterials (ESB2009)
  • 発表場所: Beaulieu, Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Cytocompatibility Evaluation of Biodegradable Magnesium Alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiko Yamamoto
  • 学会等名: 22^<nd> European Conference on Biomaterials(ESB2009)
  • 発表場所: Beaulieu, Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Biocompatibility Evaluation of Biodegradable magnesium alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: A. Yamamoto
  • 学会等名: ICMAT & IUMRS-ICA
  • 発表場所: Suntec, Singapore(シンガポール)
  • 年月日: 2009-06-30
• [学会発表] Biocompatibility Evaluation of Biodegradable magnesium alloys (2009)
  • 著者名/発表者名: Akiko Yamamoto
  • 学会等名: ICMAT & IUMRS-ICA 2009
  • 発表場所: Suntec, Singapore
  • 年月日: 2009-06-30