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2021 年度 実施状況報告書

マグネシウム合金の骨髄内での吸収機序の解明および骨折治療機器としての最適化の探求

研究課題

研究課題/領域番号 21K09261
研究機関藤田医科大学

研究代表者

河野 友祐  藤田医科大学, 医学部, 講師 (50528560)

研究分担者 清水 一郎  岡山理科大学, 工学部, 教授 (10263625)
新留 琢郎  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (20264210)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードマグネシウム合金 / 骨折治療
研究実績の概要

【はじめに】生体溶解性があるマグネシウム(Mg)は近年骨接合材料として注目され、欧州ではレアアースを含むMg合金WE43が上市されている.しかしレアアースの影響もあり、本邦ではまだ臨床応用されていない.われわれはレアアースを含まず生体安全性が高いMg合金ZK30にフッ酸処理が耐食性を向上することを確認した.そこで本研究ではWE43とZK30の細胞培養液内および骨髄内での耐食性の比較を行った.
【目的】WE43とZK30の耐食能と骨固定材料としての有用性を検討すること.
【方法】実験にはA:フッ酸処理したZK30,B:フッ酸未処理ZK30,C:WE43,D:キルシュナー鋼線を用いた.まず,細胞培養液内でABCの分解特性を評価した.さらにA-Dをマウス大腿骨を骨幹部骨折させた髄内に髄内釘として挿入した.各群5匹,計20匹のマウスを術後24週まで定期的にCT撮影を行い評価した.
【結果】細胞培養液内で最も早く溶解したものはBであり,AはCの溶解速度とほぼ同様であった.一方骨髄内ではAの方がBよりもやや溶解が早かった.CTでは術後24週時点においてDの1例を除く全例で骨癒合が得られたが,ABCのいずれもDを挿入した大腿骨より転位しながら癒合したものが多かった.
【考察】細胞培養液内ではAはCと同等の溶解速度であったが,骨折した大腿骨に挿入した際には溶解速度に差があった.これは髄内での機械的刺激により早期にフッ酸処理部分が剥がれた可能性などが考えられた.またABCが転位して骨癒合した点については,骨折部の機械的刺激でロッドの溶解が局所的に進行した可能性が考えられた.これは横止め螺子で安定性を向上させられない本実験におけるlimitationと考えらえた.しかしAはCにくらべ遜色なく癒合していたことから,骨固定材料としては同等に有益であると考えらえた.

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

2022年度に計画していた動物実験については概ね順調に展開している。
しかし一方でご遺体を用いて行う実験についてはコロナウイルスの蔓延に伴い、当初の計画が開始できずにいるため、本年度中に実験を開始したい。

今後の研究の推進方策

概ね順調に推移しているため、計画書通りの内容を推敲していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

ご遺体を使用した実験が進んでいないこと、学会活動を2022年度は行っていたことが主な原因である。
23年度以降にまとめて使用する予定。

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公開日: 2022-12-28  

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