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人工関節材料の生体内摩擦・摩耗機構の解明と生体外トライボ評価法に関する研究

人工关节材料体内摩擦磨损机理阐明及体内摩擦评价方法研究

基本信息

批准号：
11750122
负责人：
澤江義則
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度製作した多方向滑りピン・オン・プレート試験機を用いて,人工関節用超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)の摩耗試験を行い,生体内環境に存在する生化学成分がUHMWPEの摩耗に及ぼす影響について評価した.まず摩耗試験に用いる潤滑液として,蒸留水により希釈した牛血清及び生理食塩水を用い,両者を用いた場合のUHMWPE比摩耗量を比較した.その結果,生体内において人工関節の潤滑を行う関節液と同様,タンパク質をはじめとするさまざまな生化学成分を含んだ希釈牛血清中では,タンパク質等を含まない生理食塩水中と比較しUHMWPEの比摩耗量が著しく高くなることが明らかとなった.このような希釈牛血清を用いた生体内模擬環境下におけるUHMWPEの摩耗増加の原因を検討するため,血清中に含まれるタンパク質及びりん脂質をリン酸干渉生理食塩水(PBS)中に添加した溶液を用意し,これを潤滑液として用いた摩耗試験を行った.今回の実験では,タンパク質としてアルブミン及びγグロブリン,りん脂質としてジパルミトイルフォスファチジルコリン(DPPC)を用いた.その結果,各成分を単独でPBSに添加した場合には,生理食塩水中と同程度の比摩耗量となり,これらの成分が単体ではUHMWPEの摩耗を増加させないことが明らかとなった.これに対し,γグロブリンとDPPCを同時にPBSに添加した場合には,UHMWPEの摩耗の増加が確認された.これまでの実験より,γグロブリンはUHMWPEとステンレス間の摩擦を増加させる作用が確認されていることから,DPPCによりUHMWPEにもたらされた何らかの影響とγグロブリンによる摩擦の過酷度の増進との複合作用により,UHMWPEの摩耗が増加したものと思われる.

Last year we produced the multi-directional slide test machine and the ultra-high molecular weight ポリエチレ for artificial joints. (UHMWPE)'s friction and wear test results, the presence of biochemical components in the internal environment of the body, and the wear and tear of UHMWPEす Impact of について Evaluation 価した. まず Friction test 験に Use いる lubricant として, distilled water により燈した bovine serum and びphysiology The consumption of food and water is used, and the use of UHMWPE in the occasion is compared with the consumption of UHMWPE. The results are artificial in vivo. The lubricating fluid of the joints is the same as the joint fluid, and the biochemical composition of the joint fluid is ox blood.清中では,タンパクqualityをcontainingまないphysiological food waterと comparisonしUHMWPEのbimo consumptionが上しく高くなることが明らかとなった.このような西釈 beef serum を Used in vivo simulation environment におけるUHMWPE の friction increase Add the reason for the addition of するため, the serum contains まれるタンパク and びりんlipid をリン acid dry 渉physiological dietary water (PBS ), add the した solution in the した solution, これをlubricating fluid, として, use the いた friction test験を行った. This time the の実験では, タンパク之としてアルブミン和びγグロブリン,りん fat Quality material DPPC) is used. The result is that each ingredient is the same when PBS is added and the physiological level is the same as in water.となりとなり,これらのComponentsが単体ではUHMWPEのMosumptionを嗗加させないことが明らかとなった.これに対し, γグロブリンとDPPCをsimultaneouslyにPBSにaddしたoccasionには,UHMWPEのMobile consumptionのincreaseがconfirmationされた.これまでの実験より,γグロブリンはUHMWPEとステンレス间のFrictionを IncreaseAddedさせるEffect of confirmation, DPPC, UHMWPE, DPPC, UHMWPE, influence of DPPCリンによるFrictionのtoo cool degreeのincreaseとのcompound actionにより,UHMWPEのfriction lossがincreaseしたものと思われる.