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マグネシウム合金の医療用生体吸収性材料への適用のための生体適合性評価

医用生物可吸收材料镁合金的生物相容性评价

基本信息

批准号：
18700431
负责人：
山本玲子
金额：
$ 2.24万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、生体必須元素の一つであるマグネシウムに注目し、その合金を医療用生体吸収性金属材料として用いる試みが行われている。しかしながら、マグネシウムおよびその合金については、生体適合性に関する基礎的データが得られておらず、また生体内における分解・吸収速度評価についての評価法も確立されていない。そこで、本研究では、マグネシウムおよびその合金を医療用生体吸収性金属材料として適用するために必要な基礎データ収集を行う。生体内における分解・吸収速度評価法および生物学的安全性評価法の一つである細胞適合性試験法を確立し、マグネシウムおよびその合金の医療用生体吸収性金属材料への適用を進める礎とする。本年度は、細胞適合性試験法として、ヒト成人の1/100スケールで細胞培養を行う手法を考案した。純マグネシウムおよびAZ31、AZ61、AZ80合金上で、マウス線維芽細胞L929を1、4、7日培養後、WST-1法により生細胞数を測定した。また、培養に用いた10%血清添加E-MEM中に溶出したマグネシウムイオンを定量した。その結果、1)細胞はAZ31および純マグネシウム上では順調に増殖するが、AZ61、AZ80上ではほとんど増殖しないこと、2)マグネシウム溶出量は純マグネシウム>AZ31>AZ61>AZ80の順に低下すること、が明らかになった。これまでに、Alを含むマグネシウム合金系では、合金中のAl添加濃度が高くなるほど腐食後の表面皮膜中のAl含有率が高くなること、また、純Al表面の細胞接着性・細胞増殖性が低いことが明らかにされている。これらのことから、Alを含むマグネシウム合金系では、合金中のAl添加濃度が高いほど、Mgの溶出量は低下する一方、皮膜中に濃縮したAlの影響で細胞増殖が抑制される可能性が示唆された。

In recent years, bio-essential elements have attracted much attention, and alloys have been used as bio-absorbing metal materials for medical purposes. The evaluation method for the determination of the decomposition and absorption rate of the alloy is established based on the determination of the decomposition and absorption rate of the alloy in vivo. This study is aimed at the development and application of bioabsorbable metallic materials for medical applications. In vivo decomposition and absorption rate evaluation method and biological safety evaluation method to establish the basis for the application of bioabsorbable metallic materials for medical use This year, the cell suitability test method and the method of cell culture for adults were tested. The number of viable cells was determined by WST-1 method after cultured for 1, 4 and 7 days on pure AZ31, AZ61 and AZ80 alloy. 10% serum was added to E-MEM for dissolution and quantification. The results are as follows: 1) Cell growth is regulated on AZ31> AZ61> AZ80; 2) Cell dissolution is regulated on AZ31> AZ61> AZ80. The Al content of pure Al in the surface coating after corrosion is high. The cell adhesion and cell proliferation of pure Al surface are low. The possibility of inhibiting cell proliferation due to the high Al concentration and low Mg dissolution in the alloy system and the Al concentration in the film was also discussed.