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抗菌元素―生体組織間相互作用に基づいたチタンインプラントの感染制御

基于抗菌元素与生物组织相互作用的钛种植体感染控制

基本信息

批准号：
21K18057
负责人：
島袋将弥
金额：
$ 3万
依托单位：
Tokyo Medical and Dental University (2022)Kyushu University (2021)
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

项目摘要

超高齢社会への突入を契機に退行性変性疾患が急増しており、インプラントデバイスを用いた運動機能再建術が積極的に行われている。これに伴い、術後の細菌感染によって惹起される合併症“人工関節周囲感染（PJI）”が益々深刻化している。PJIは術後3か月以内に発症する早期感染と、術後3か月以上経過後に発症する晩期感染に分類されており、術者・患者によって発症時期が大きく異なる。このため、抗菌効果を経時的に制御することができれば、早期・晩期感染の防止が可能となり、運動機能再建術に伴うすべての細菌感染症を解決することができる。しかし、生体内に埋入したインプラント表面では、体液接触による表面変化、タンパク質・細胞接着による表面変化を伴うため、腐食・劣化等の生体内劣化によってインプラント表面に付与した抗菌効果が減弱・消失してしまうことが懸念される。本年度に実施した研究では、昨年度作製したポーラス酸化物の深さ方向分析を実施し、銀、銅、亜鉛などの抗菌元素が酸化物層内部にも存在していることが明らかとなった。また、抗菌性を示す銀、銅、亜鉛のいずれかを含有したポーラスチタン酸化物をラット頭蓋冠に4週間埋殖し、当該酸化物に対する組織応答を明らかにした。その結果、いずれの試料表面においても、骨組織が伝導することが明らかとなった。さらに抗菌元素の分布制御においては、電気銅メッキを活用することで、ポーラス酸化物表面に銅粒子を担持することに成功した。

The rapid development of degenerative diseases due to the emergence of ultra-high-level social diseases has led to an increase in the use of motor function reconstruction techniques. The complication of artificial joint peripheral infection (PJI) caused by pathogenic bacteria after operation is becoming more and more serious. PJI varies greatly from early infection within 3 months after surgery to late infection after 3 months after surgery, and from the time of onset to the time of onset to the time of onset. The prevention of early and late infection is possible. The reconstruction of motor function is accompanied by the resolution of pathogenic bacteria. In vivo degradation, such as decay, degradation, etc., in vivo degradation, such as surface degradation, surface degradation This year's research has been carried out to analyze the depth of the acid layer, and the presence of antibacterial elements such as silver, copper and lead in the acid layer has been revealed. Silver, copper and lead are shown to have antibacterial properties. The acid compound is found in the tissue after 4 weeks of incubation. The results show that the surface of the sample is smooth and the bone tissue is smooth. The distribution control of antibacterial elements in the surface of copper particles was successful.