最適な濃度の抗菌イオンを徐放し、優れた骨形成促進作用を有するインプラントの開発

开发释放最佳浓度抗菌离子并具有优异骨形成促进作用的植入物

• 批准号: 21K16653
• 负责人: 奥津 弥一郎
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K16653/
• 关键词: 銀イオン; ストロンチウムイオン; チタン金属; 機能性インプラント; titanium implant; antibacterial effect; silver ion; strontium ion; osteogenic effect; チタン製インプラント; イオン徐放; 骨形成性; 抗菌性

当研究ではチタンインプラント表面に骨形成促進作用を持つSrイオンと抗菌性を持つAgイオンを担持させる処理を行い、各種濃度のAgイオンを徐放させるインプラント群において抗菌性や骨結合性、毒性、作用機序などを明らかにしていく。In vitroにおける抗菌性はAg濃度依存性に抗菌性を認めており、当初の予測した通りの結果を得ている。感染症において最も多い菌種である、黄色ブドウ球菌で同結果を得ており、他の菌種でも行うか検討している。インプラント上での細胞培養における毒性評価・骨分化評価ではAg担持処理にて細胞活性低下、骨形成関連タンパク発現の低下を認め、同部では想定外の結果を得ている。In vivoにおける抗菌性評価は、結果が安定せず、今後実験条件など再検討していく。ラットへのインプラント埋入による動物実験ではインプラント・骨結合性はAgイオンが高濃度担持したインプラントであっても骨結合性の低下は認めていない。高濃度Ag担持インプラントの周囲組織は壊死組織・毒性を示唆する組織は認めていない。現時点では1mM、5mMが最適な処理濃度の有力候補となっている。また、in vivoにおける抗菌性を予測できるin vitro抗菌性評価法の確立については上記動物実験における抗菌性の結果を得てから実施予定である。また、現時点までの研究結果を、学会・研究会で発表を計3回行ったが、論文、書籍などでの発表はない。

在这项研究中，钛植入物的表面涉及携带具有抗菌特性的骨形成和Ag离子的SR离子，以及植入物的抗菌特性，允许在各种浓度下持续释放Ag离子，并允许抗菌特性，抗生素特性，骨化特性，毒性，毒性，毒性和动作机制。观察到体外的抗菌特性是Ag浓度依赖性的，结果最初的预测。金黄色葡萄球菌（最常见的传染病种类）也获得了相同的结果，我们正在考虑是否也使用其他物种。在植入物的细胞培养物中，毒性和骨分化评估显示，在支持Ag时，细胞活性降低，骨形成相关的蛋白质表达降低，并且在该区域获得了意外的结果。体内抗菌特性评估的结果是不稳定的，我们将来将重新检查实验条件和其他因素。使用植入物在大鼠中使用植入物的动物实验也没有显示出高浓度Ag离子的植入物的骨结合降低。未发现高浓度Ag支持的植入物的周围组织是坏死或有毒的。目前，1mm和5mm是最佳治疗浓度的最可能的候选者。此外，建立一种可以预测体内抗菌特性的体外抗菌评估方法将在上述动物实验中获得抗菌特性的结果后进行。此外，到目前为止的研究结果已经在学术会议和研究会议上介绍了三次，但在论文或书籍中没有进行演讲。

项目成果

SrおよびAgイオン徐放性チタン材料におけるAg処理濃度と生体親和性、抗菌性の評価

Sr和Ag离子缓释钛材料的Ag处理浓度、生物相容性和抗菌性能评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 織田和樹