A contribution to the aging society by developing next generation implants using additive manufacturing

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デジタル技術活用でカスタムメイドできる金属粉末積層造形法により生体に適した表面性と強度を備えたインプラントの製作と臨床応用を目指した研究計画である．前年度までに，オッセオインテグレーションしやすい2種類の表面形状を設計し，グローバル技術革新センター所有のレーザビーム粉末積層造形装置にてTi-6Al-4V ELI合金を用いたダンベル型試料片とディスク型試料片の製作を依頼した．ISO 6892に従い機械的特性を評価し，格子構造を備えたダンベル型試験片の特性は，対照群とした積層造形Solidダンベル型試料片の特性と比較したところ引っ張り強度において有意な差はなかったが，伸びについてはわずかな低下を確認した．また，ディスク型試料片を用い，S. mutansとC. albicansが存在する環境での細菌付着試験とISO 10993-5 (2009)に準じたBalb/c 3T3マウス維芽細胞活性をMTTアッセイを用いて測定した結果を指標とする細胞毒性試験を実行し，製作したインプラント体に求められる生体親和性を評価した．細菌付着試験においては，表面性状による影響は認められなかったが，細胞毒性試験においては，格子状表面にすることで，細胞との接触面積が減少したため細胞活性を維持できたことを確認できた．これらの結果を踏まえると，格子状表面形状を付与することは，細胞親和性を向上させられるのではないかとの期待が高まった．金属粉末積層造形法によるカスタムメイドのインプラント体製作にかかるコストの大幅な削減と納品の短期化ができることは，さらに生体材料として最適なサイズと形状を備えたインプラント体を提供することができ，その寿命の延長に確実に繋がると自負している．また，医療費の削減と患者が治療機関へ通院する期間と時間の短縮の実現も可能となる．