| 研究課題/領域番号 |
21K16681
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分56020:整形外科学関連
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
滝沢 崇 信州大学, 医学部, 特任助教 (40748109)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | Titanium Fiber / Stress Shielding / ストレスシールディング / Scaffold / 整形外科 / 骨再生 / 生体材料 / Titanium / チタンファイバー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
申請者は，皮質骨と厳密に同様の弾性率を有し再生骨と一体化して骨再生ができる骨組織修復の足場材であるチタンファイバープレート(Titanium Fiber Plate: TFP)を開発し，特許を取得した．TFPに関して，１）工学部と連携し安価での作製が可能で，チタンの繊維長と繊維直径の比で定義されるアスペクト比(以下AR）を調整することで，多孔率，ポアサイズ，強度の改良が得られた，２）脊椎後側方固定術において骨補填剤としての有用性が高いことが明らかになった．
本研究の最終項目として，本TFPが骨と密着固定された時，ストレスシールディングフリとなるかを検証したい．
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| 研究成果の概要 |
ウサギの大腿骨髄腔内に, Titanium fiber（以下TF）製のロッドを挿入した個体（TF rod）と純チタンのロッドを挿入した個体（Titan rod）, 何も挿入していない個体（Control）を作成した．術後12週のMicro-computed tomography（CT）画像を撮影し，皮質骨の萎縮，インプラント周囲の骨形成を評価した．
Titan rodを挿入した個体で大腿骨後方皮質の萎縮を認め，ストレスシールディングを生じていた．一方で，TF rodを挿入した個体では骨皮質の萎縮は見られなかった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在，これまで出回っているチタンインプラントでストレスシールディングの影響を全く受けず長期間骨と共存できると証明された製品は無い．また、どの程度の厚さのチタンインプラントをどのくらいの期間固定するとストレスシールディングが出現するかというモデルも存在しない。すなわちこの実験自体が世界初の試みであり独自性がある．またこの結果から，プレート固定術へのTFP利用が超薄型という利点に加えて，ストレスシールディングが起きず抜釘手術が不要となり永続的に留置できる可能性を期待できる．このようなチタンインプラントの発見は，従来のチタンインプラントにはない創造性を兼ね備えていると言える．
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