Development of bioactive and custom-made PEEK implant

开发生物活性和定制 PEEK 植入物

• 批准号: 21K12682
• 负责人: 藤林 俊介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12682/
• 关键词: 積層造形; PEEK; 生体活性; 多孔構造; 炭素繊維; Bioactive; Custom-made; Surface modification; Biomaterial

本研究の目的は「積層造形法を用いることにより個体ごとに最適な形状、かつ生体活性を持つインプラントを作ることが可能であるかを明らかにすること」であるが、後者の「生体活性を持つインプラント」に関してはこれまでの実験を通して造形が可能であることを明らかにできた。昨年度は目標としていた500μmの多孔体構造を持つインプラントの作成に成功していたが、今年度はそのインプラントを日本白色家兎に埋入してIn vivoでの評価を行った。具体的にはマイクロCTを用いて、埋入2.4.8.12週後の多孔体構造への骨侵入を経時的に観察した。骨侵入は埋入早期（2週後）から多孔体構造内への血管新生を足掛かりとして骨侵入をはじめ、経時的に多孔体内の骨の体積だけでなく骨密度の増加がみられた。術後12週の段階ではインプラント多孔体内の荷重部位の多くの領域において骨侵入が得られることがわかった。これらの知見は、積層造形法によって作成した多孔体インプラントが生体活性を持つと言えるものである。インプラント表面の生体活性処理（我々がこれまで研究をおこなってきたアパタイト核処理）を行わずとも多孔体内への骨侵入が得られることはこれまでの文献報告とは異なるものであり、我々としても新たな発見であった。またこれらの結果は整形外科・歯科領域で多用されるものの明らかではなかった、多孔体構造への骨侵入を経時的に評価できたという学術的側面を持つと考えられる。これらについての実験は全て終了しており、次年度中の論文報告を予定している。また、このインプラントのターゲット（どの手術に用いるか）を模索し、当該年度では明らかにすることができなかった前者の「個体ごとに最適な形状」をもったインプラントの造形について研究を行っていきたいと考えている。

The purpose of this study is to use the layer-based modeling method to optimize the shape of the individual and the biological activity of the individual. Last year, the porous body structure of 500μm was successfully manufactured. This year, the porous body structure of 500μm was embedded In the Japanese white house. Specific observation of porous structure and bone invasion after 2.4.8.12 weeks of embedding Bone invasion and bone volume increase in the early stage of bone invasion (after 2 weeks) At 12 weeks after surgery, there were many areas of bone invasion in the porous body The porous body is made by the layer-forming method. The biological activity treatment of the surface of the body (I want to study it) is carried out in the porous body and the bone invasion is obtained. The results of this study are: plastic surgery, dentistry, porous body structure, bone invasion, and academic research. The paper report of the next year is scheduled for completion. This is the first time in the year that we have studied the "optimal shape of the individual" in the past.

项目成果

アパタイト核処理を行った炭素繊維強化PEEKの骨結合力の評価について

磷灰石芯处理碳纤维增强PEEK骨结合强度评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 高岡佑輔;藤林俊介;後藤公志;大槻文悟;河井利之;清水孝彬;奥津弥一郎;池田周正;織田和樹;池崎龍仁;本田新太郎;松田秀一
• 通讯作者: 松田秀一

生体活性材料上において、インプランテーション後早期に見られる骨形成の過程の評価

生物活性材料植入后早期观察到的骨形成过程的评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 高岡佑輔;藤林俊介;後藤公志;大槻文悟;河井利之;清水孝彬;奥津弥一郎;池田周正;織田和樹;池崎龍仁;本田新太郎;松田秀一;高岡佑輔
• 通讯作者: 高岡佑輔

In vivo assessment of sulfonation followed precipitation of amorphous calcium phosphate on bone-bonding strength of carbon-fiber-reinforced PEEK

无定形磷酸钙沉淀后磺化对碳纤维增强 PEEK 骨结合强度的体内评估

• 发表时间: 2023
• 作者: Yusuke Takaoka;Shunsuke Fujibayashi;Takeshi Yabutsuka;Koji Goto;Bungo Otsuki;Toshiyuki Kawai,Takayoshi Shimizu;Yaichiro Okuzu;Shuichi Matsuda
• 通讯作者: Shuichi Matsuda

アパタイト核処理により生体活性を持たせた炭素繊維強化PEEKの骨結合能について

磷灰石核心处理具有生物活性的碳纤维增强PEEK的骨结合能力

• 发表时间: 2022
• 作者: 高岡佑輔;藤林俊介;後藤公志;大槻文悟;河井利之;清水孝彬;奥津弥一郎;池田周正;織田和樹;池崎龍仁;本田新太郎;松田秀一
• 通讯作者: 松田秀一