Development of a powerful bone-fixing polymer-coated screw by applying a novel surface modification technology

2-メトキシエチルアクリレートを用いた可逆的付加-開裂連鎖移動重合（Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization, RAFT重合）により高分子ポリ(2-メトキシエチルアクリレート; PMEA）を作成することができ、10nm-100nmの範囲で適切な膜圧でナノ高分子コーティング法によるPMEA修飾純チタン製円柱の作製に成功した。PMEA修飾純チタン製円柱は、良好な骨性結合を獲得できることが予備実験から分かり、研究目的についてPMEA単独修飾金属の骨結合性評価をすることと修正した。2022年度までに、PMEA修飾純チタン製円柱を大腿骨骨幹端部への設置する研究を進め、力学試験(push in test)、組織学的骨形態計測をこれまでに済ませた。抗血栓性を有するPMEAのnegative controlとして高分子ポリ(butyl acrylate; PBA)修飾純チタン製円柱を本研究に用いた。PMEA、PBA、純チタン(cpTi)の3群で骨結合性を比較すると、Bone to implant contact(BIC) 4w：PMEA 38%、PBA 27%、cpTi 18%(p<0.05)、push in test 4w：PMEA 17.2N、PBA 11.1N、cpTi 11.1N(p<0.05)、8w：PMEA 25.7N、PBA 15.8N、cpTi 13.7N(p<0.05) という結果を得られ、PMEA修飾純チタン製円柱を大腿骨骨幹端部に設置すると、4週目以降に良好な骨結合性を得られることがBIC、push in test結果から判明した。

2-メトキシエチルアクリレートを用いた可逆的付加-開裂連鎖移動重合（Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization, RAFT重合）により高分子ポリ(2-メトキシエチルアクリレート; PMEA）を作成することができ、10nm-100nmの範囲で適切な膜圧でナノ高分子コーティング法によるPMEA修飾純チタン製円柱の作製に成功した。PMEA修飾純チタン製円柱は、良好な骨性結合を獲得できることが予備実験から分かり、研究目的についてPMEA単独修飾金属の骨結合性評価をすることと修正した。2022年度までに、PMEA修飾純チタン製円柱を大腿骨骨幹端部への設置する研究を進め、力学試験(push in test)、組織学的骨形態計測をこれまでに済ませた。抗血栓性を有するPMEAのnegative controlとして高分子ポリ(butyl acrylate; PBA)修飾純チタン製円柱を本研究に用いた。PMEA、PBA、純チタン(cpTi)の3群で骨結合性を比較すると、Bone to implant contact(BIC) 4w：PMEA 38%、PBA 27%、cpTi 18%(p<0.05)、push in test 4w：PMEA 17.2N、PBA 11.1N、cpTi 11.1N(p<0.05)、8w：PMEA 25.7N、PBA 15.8N、cpTi 13.7N(p<0.05) という結果を得られ、PMEA修飾純チタン製円柱を大腿骨骨幹端部に設置すると、4週目以降に良好な骨結合性を得られることがBIC、push in test結果から判明した。