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2021 年度 実施状況報告書

骨新生を有するチタン積層造形多孔体構造の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K19216
研究機関大阪医科薬科大学

研究代表者

井上 和也  大阪医科薬科大学, 医学部, 助教 (00761503)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード混酸加熱処理 / 選択的レーザー溶融法 / チタン / 海綿骨
研究実績の概要

本研究では混酸・加熱処理を施した積層造形チタンと骨の親和性をin vivoで探索することを目的としている。海綿骨を模倣した多孔性積層造形チタンをラット頭蓋骨に埋植し骨の新生を評価した。研究方法は以下のとおりである。多孔構造を有する円柱形の積層造形チタンデバイスを設計し, 無処理積層造形チタンと 混酸・加熱処理を施した積層造形チタンの2群を作製した. ラット頭蓋骨にトレフィンバーを用いて骨欠損を作製し, チタンデバイスをそれぞれ埋植した. 骨欠損のみ作製したものをコントロール群とした. 埋植後4, 8, 16週後に安楽死させ, ラット頭蓋骨とチタンデバイスを一塊にて摘出し非脱灰研磨標本を作製し, 組織学的評価を行った。結果混酸・加熱処理を施したチタンでは内部の骨新生が無処理群と比較し有意に骨がチタン内部へと形成されていた。本研究結果を海外誌に投稿し、2021年9月17日アクセプトされ、掲載された。Materials(Histological Evaluation of Porous Additive-Manufacturing Titanium Artificial Bone in Rat Calvarial Bone Defects. Naoko Imagawa, Kazuya Inoue et al)また本研究結果を25th Congress of the European Association for Cranio Maxillo Facial Surgery(オンデマンド配信)にて発表を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

海綿骨を模倣した積層造形チタンにおける研究において当初の計画通り研究成果を海外誌に掲載し、海外での発表を行った。しかしながら海外での発表はオンデマンド配信であったために当初の計画書に計上していた旅費が繰り越しとなった。

今後の研究の推進方策

チタンと骨の親和性の研究として、積層造形チタンに対して抗菌性を付与することでチタンデバイスとしての活用性が広がるのではないかと考えている。このことから今後は抗菌性を有する表面処理技術の探索的研究も併せて行っていく予定である。

次年度使用額が生じた理由

海外・国内学会がすべてオンデマンド開催となったことにより旅費が次年度繰り越しとなってしまった。チタンと骨の親和性の研究として、積層造形チタンに対して抗菌性を付与することでチタンデバイスとしての活用性が広がるのではないかと考えている。このことから今後は抗菌性を有する表面処理技術の探索的研究も併せて行っていく予定である。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Histological Evaluation of Porous Additive-Manufacturing Titanium Artificial Bone in Rat Calvarial Bone Defects2021

    • 著者名/発表者名
      Imagawa Naoko、Inoue Kazuya、Matsumoto Keisuke、Omori Michi、Yamamoto Kayoko、Nakajima Yoichiro、Kato-Kogoe Nahoko、Nakano Hiroyuki、Thi Minh Le Phuc、Yamaguchi Seiji、Ueno Takaaki
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 14 ページ: 5360~5360

    • DOI

      10.3390/ma14185360

  • [学会発表] 骨形成促進機能と高精密適合性を有するフルカスタム顎骨再建チタンデバイス開発2021

    • 著者名/発表者名
      井上和也, 今川尚子, 松本佳輔, 山本佳代子, 中島世市郎, 中野旬之, 真野隆充, 植野高章
    • 学会等名
      第66回日本口腔外科学会総会・学術大会
  • [学会発表] 骨と表面処理を施した積層造形チタンの力学および組織学的評価2021

    • 著者名/発表者名
      今川尚子, 井上和也, 松本佳輔, 木村基士, 中野旬之, 中島世市郎, 眞野隆充, 植野高章
    • 学会等名
      第41回日本口腔インプラント学会近畿・北陸支部大会
  • [学会発表] Evaluation of bonding capability between the cortical bone and full custom-made titanium plate with mixed-acid and heat treatment surface modification2021

    • 著者名/発表者名
      Naoko Imagawa, Kazuya Inoue, Kayoko Yamamoto, Kei Suzuki, Michi Omori, Yoichiro Nakajima, Hiroyuki Nakano, Nahoko Kato-Kogoe, Takaaki Ueno
    • 学会等名
      25th Congress of the European Association for Cranio Maxillo Facial Surgery

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公開日: 2022-12-28  

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