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2017 年度 実績報告書

生分解性マグネシウム合金メッシュによる次世代型顎骨再建法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K11305
研究機関東北大学

研究代表者

高橋 哲  東北大学, 歯学研究科, 教授 (60226850)

研究分担者 山内 健介  東北大学, 歯学研究科, 准教授 (10364150)
清水 良央  東北大学, 歯学研究科, 助教 (30302152)
向井 敏司  神戸大学, 工学研究科, 教授 (40254429)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード生分解性 / マグネシウム合金 / 細胞毒性 / 生体安全性 / 水素 / メッシュ / ピン
研究実績の概要

本研究は、金属生材料のもつ生体遺残の問題と、非金属性材料で生分解性の材料のもつ力学的強度の問題点を解消すべく、生分解性マグネシウム合金によるメッシュを開発し、それを用いて吸収性を兼ね備えた材料による次世代型の顎骨再建方法を開発するというのが目的である。マグネシウムメッシュの生体安全性試験を行い、in vivoにおいてラットの背部皮下移植で分解時に水素が発生することが確認され、水素発生を抑制させる目的で大型のマグネシウムメッシュからマグネシウムピン及びマグネシウムネイルの臨床応用に向けて研究を切り替えた。
移植骨の固定のために、マグネシウム合金スクリューピン(Mg ピン)作成した。実験動物として、ラットを用い、頭蓋骨を左右2側にわけ、左側の後頭部から直径 5 mmの骨を採取した。採取された骨片を移植骨とし、右側の後頭部に長さ3 mm、太さ1 mm、頭部の大きさ2.5 mmのMgピンにて固定した。左側の骨欠損部は人工被膜で被覆し、Mg ピンで被膜を固定した。コントロールとして、同じ形状をもつチタン合金スクリューピン(Ti ピン)によって同様の処置を行った。1, 4, 12, 24週後屠殺し、μCT撮影、樹脂包埋、パラフィン包埋を行い、移植骨の固定、生着、ピンの分解・吸収開始時期、ガス発生の程度、骨欠損部の新生骨の形成状況等を評価した。
その結果Mg ピンにより、24週移植片を固定することに成功した。術後6ヶ月経過観察期間に置いて合併症を生じた症例はなく、治癒経過は良好であった。Mgピンの吸収初期に水素ガスが発生しており、吸収速度のコントロール及び水素ガス発生のために表面性状等の検討が必要だと思われた。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Initial organ distribution and biological safety of Mg2+ released from a Mg alloy implant.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato A, Shimizu Y, Imai Y, Mukai T, Yamamoto A, Miura C, Muraki K, Sano Y, Ikeo N, Tachi M.
    • 雑誌名

      Biomed Mater

      巻: 13 ページ: -

    • DOI

      10.1088/1748-605X/aaa9d5.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro and in vivo analysis of the biodegradable behavior of a magnesium alloy for biomedical applications.2018

    • 著者名/発表者名
      Sato T, Shimizu Y, Odashima K, Sano Y, Yamamoto A, Mukai T, Ikeo N, Kumamoto H, TakahashiT
    • 雑誌名

      Dental Material Journal, 印刷中

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cortical Bone Repositioning Technique for Horizontal Alveolar Bone Augmentation: A Case Series.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi K, Nogami S, Kataoka Y, Koyama S, Lethaus B, Takahashi T.
    • 雑誌名

      Int J Periodontics Restorative Dent.

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.11607/prd.2839.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Capacity of octacalcium phosphate to promote osteoblastic differentiation toward osteocytes in vitro.2018

    • 著者名/発表者名
      Sai Y, Shiwaku Y, Anada T, Tsuchiya K, Takahashi T, Suzuki O.
    • 雑誌名

      Acta Biomater.

      巻: 69 ページ: 362-371

    • DOI

      10.1016/j.actbio.2018.01.026.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Osteogenic cellular activity around onlaid octacalcium phosphate-gelatin composite onto rat calvaria.2018

    • 著者名/発表者名
      Iwama R, Anada T, Shiwaku Y, Tsuchiya K, Takahashi T, Suzuki O.
    • 雑誌名

      J Biomed Mater Res A.

      巻: 106 ページ: 1322-1333

    • DOI

      10.1002/jbm.a.36335.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Volumetric comparison of maxillofacial soft tissue morphology: computed tomography in the supine position versus three-dimensional optical scanning in the sitting position.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Y, Yamauchi K, Suzuki H, Sai Y, Nogami S, Takahashi T.
    • 雑誌名

      Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol.

      巻: 125 ページ: 351-357

    • DOI

      10.1016/j.oooo.2017.12.018.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] TRAV7-202 Expressing CD8+ T Cells Are Responsible for Palladium Allergy2017

    • 著者名/発表者名
      Takeda Y, Suto Y, Ito K, Hashimoto W, Nishiya T, Ueda K, Narushima T, Takahashi T, Ogasawara K.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 18 ページ: -

    • DOI

      10.3390/ijms18061162.

    • 査読あり
  • [学会発表] Bony reconstruction of the jaws using octacalcium phosphate (OCP) and collagen composite2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T
    • 学会等名
      23th International conference on oral and maxillofacial Surgery
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bony reconstruction using titanium mesh tray and particulate cancellous bone and marrow (PCBM)2017

    • 著者名/発表者名
      Takahashi T
    • 学会等名
      16th Pan-Pacific Implant Society
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 骨再生の臨床2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 哲
    • 学会等名
      第7回日本バイオインテグレーション学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 口腔外科領域における顎骨の再建療法の現状と展望2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 哲
    • 学会等名
      第16回日本再生医療学会
    • 招待講演
  • [学会発表] リン酸オクタカルシウムコラーゲン複合体を用いた顎骨・歯槽骨の再生2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 哲
    • 学会等名
      平成29年度公益社団法人日本補綴歯科学会東北北海道支部学術大会
    • 招待講演
  • [学会発表] リン酸オクタカルシウムコラーゲン複合体の顎骨・歯槽骨再建への応用2017

    • 著者名/発表者名
      髙橋 哲
    • 学会等名
      第62回(公社)日本口腔外科学会総会・学術大会
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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