電気インピーダンスによる再生軟骨の新しい定量的診断手法の開発

利用电阻抗开发再生软骨定量诊断新方法

• 批准号: 18700447
• 负责人: 森田 有亮
• 金额: $ 1.86万
• 依托单位: Osaka Institute of Technology
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18700447/
• 关键词: 電気インピーダンス; 再生軟骨; 定量的診断; 酵素モデル; 力学特性

平成18年度では,軟骨組織の電気インピーダンスを測定するために,二電極法による電気インピーダンス測定装置を設計・作製した.測定に使用する電極の材料の検討を行い,イオンの溶出が少ない白金電極を測定に用いた.また,軟骨組織の厚さは個体によって異なっているうえ,押し付け力により容易に変形するため,電極間距離を高精度に調整できる試験機を作製した.製作した試験片を用いての軟骨組織の測定には,軟骨の疾患モデルとして酵素モデルを用いた.酵素モデルは,特定の細胞外基質成分を酵素処理により分解するものであり,任意に軟骨組織の内部組織を変化させることができる.酵素処理を施した軟骨組織の電気インピーダンス測定,力学試験,および流動電位の測定を行い,特に軟骨組織内部の水分状態に着目し関節軟骨の電気インピーダンスと力学特性との関係を調べた.軟骨組織のインピーダンスは基質分解に伴い低下し,また分解する基質成分により異なる低下傾向を示した.また酵素処理により軟骨の剛性が低下しており,電気インピーダンスの低下は剛性低下と相関を示した.力学試験,流動電位の測定においても,分解する基質成分により結果に違いが見られた.その結果,電気インピーダンスが含水率や内部水の流動性といった関節軟骨内部の水分状態による力学特性の変化を反映することが示唆された.得られた結果をもとに,第17回バイオフロンティア講演会(平成18年11月),第28回日本バイオマテリアル学会大会(平成18年11月)および第19回バイオエンジニアリング講演会(平成19年1月)において研究発表を行った,現在,日本臨床バイオメカニクス学会に論文を投稿中である.また,平成19年4月に第46回日本生体医工学会大会で研究発表を行う予定である.

In 2018, the design and manufacture of an electrical measurement device for cartilage tissues were carried out by the two-electrode method. Determination of the use of electrode materials in the study, the dissolution of small platinum electrode in the determination. The thickness of cartilage tissue varies from individual to individual, and the pressure is easy to change. The distance between electrodes is adjusted with high accuracy. Cartilaginous tissue assay for preparation of test slides. Cartilaginous disease assay for enzyme assay. Enzymes are responsible for the decomposition of specific extracellular matrix components, and for the transformation of internal tissues of cartilage tissue. The enzyme treatment was applied to the cartilage tissue for electrical measurement, mechanical testing, and flow potential measurement, especially to adjust the relationship between the electrical and mechanical properties of cartilage tissue and the moisture state inside cartilage tissue. Cartilaginous tissue has a tendency to decrease matrix decomposition and matrix composition. The enzyme treatment reduces the rigidity of cartilage, and the electrical activity of cartilage reduces the rigidity of cartilage. Mechanical tests, flow potential measurements, decomposition of matrix components, and results. As a result, the electric field changes the water content, the fluidity of the internal water, and the mechanical properties of the articular cartilage. As a result, the 17th Japan Clinical Society Lecture (November, 2018), the 28th Japan Clinical Society Conference (November, 2018), and the 19th Japan Clinical Society Lecture (January, 2019) were held. The 46th Japan Society of Biomedical Engineering Conference, April 19, 2019