感染・偽関節の阻止を目指した革新的な骨折治療法に関する基礎的検討

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18K09094
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 日高 亮 帝京大学, 医学部, 助手 (70761451)
• 研究分担者: 田中 栄 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (50282661) ; 石原 一彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90193341) ; 茂呂 徹 東京大学, 医学部附属病院, 特任准教授 (20302698) ; 高取 吉雄 東京大学, 医学部附属病院, 客員研究員 (40179461) ; 田中 健之 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (00583121)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 医療・福祉

研究実績の概要

本研究の目的は、「生体細胞膜を模倣した生体親和性合成リン脂質材料・MPCポリマー(PMPC)による細胞・タンパク質の付着抑制効果」を基盤技術として「骨折治療用機器(プレート、ピン等)表面のPMPC処理方法」を確立し、「細菌付着・バイオフィルム形成の抑制による感染・偽関節の阻止を目指した革新的な骨折治療法」を創出するための基礎研究を完成させることである。今年度は、以下の検討を行った。
1. PMPC処理条件の最適化： 前年度までの、タンパク質吸着抑制効果の検討、表面電位の検討、静置環境における感染抑制効果の結果、流動環境における感染抑制効果の結果をフィードバックし、MPCの組成、溶液濃度、処理時間等を変化させ、至細菌付着・バイオフィルム形成を効率的に阻止する至適処理条件を確立した。試料表面の水接触角を測定し親水性を評価した。また、X線光電子分光分析、赤外分光光度分析で観察し、PMPCユニットの同定および処理率を計測した。
2. In vitro/vivo感染症モデルを用いた細菌付着・バイオフィルム形成抑制効果の検討：「1. PMPC処理条件の最適化」で絞り込んだ処理方法でディスク表面をPMPC処理し、生体内を模したin vitro感染モデルおよびマウス皮下感染モデルに用い、バイオフィルム形成黄色ブドウ球菌等の付着抑制効果・バイオフィルム形成抑制効果を、付着生菌数測定、蛍光顕微鏡観察、走査型電子顕微鏡観察等により評価した。
以上の結果は、革新的な骨折治療法を創出するための基礎検討を推進するための確信を得るに十分な結果であった。

研究成果

• [雑誌論文] 2-Methacryloyloxyethyl phosphorylcholine polymer coating inhibits bacterial adhesion and biofilm formation on a suture: an in vitro and in vivo study. (2020)
  • 著者名/発表者名: Kaneko T, Saito T, Shobuike T, Miyamoto H, Matsuda J, Fukazawa K, Ishihara K, Tanaka S, Moro T
  • 雑誌名: Biomed Res Int 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1155/2020/5639651
  • 査読あり