Development of a new composite material and its in vitro evaluation for the next generation orthopedic application

下一代骨科应用新型复合材料的开发及其体外评估

基本信息

批准号：
20F20779
负责人：
PEZZOTTI G.
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Kyoto Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-11-13 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20F20779/
关键词：
複合材料 PMMA クルクミン抗菌作用組織再生インプラント

项目摘要

本研究の目的は、整形外科分野及び歯科分野での利用を念頭に置き、優れた機械的強度、生体適合性、病原体に対する耐性獲得を可能とする長期的な抗菌性を兼ね備えた新複合材料の開発である。複合材料は一般的なアクリルレジンとその他の有機化合物から作製する。この、レジンと混合する有機物として、ターメリックの主成分であり、広く薬理作用を持つクルクミンを選び、人体に無害な適切な用量を使用する。適当な濃度のクルクミン粉末の添加は、界面での相互作用を改善するようレジン表面を改質する。レジン作製後、試料における各成分の分布や化学的性質、機械的性質を様々な手法を用いて多角的な視点で評価する。次に、歯科疾患の中でも、特に虫歯や歯周病の原因菌であるP. gingivalisや整形外科インプラント使用時に感染症の原因菌となるS. epidermidisを用いて抗菌作用を調べる。これと並行し、マウス間葉系幹細胞株 (KUSA-A1)を用いて細胞の接着性や骨形成についても分析を行う。さらに生物学実験の最終段階として、マウスを用いたin vivo実験を行う。in vitro, in vivo実験の両方については、京都府立医科大学と共同で行い、その前後の特性評価実験は京都工芸繊維大学で行う。

这项研究的目的是开发一种具有优异机械强度、生物相容性和长期抗菌性能的新型复合材料，能够获得对病原体的抵抗力，并着眼于在骨科和牙科领域的应用。该复合材料由普通丙烯酸树脂和其他有机化合物制成。作为与树脂混合的有机物质，选择姜黄素作为姜黄的主要成分，具有广泛的药理作用，并以对人体无害的适当剂量使用。添加适当浓度的姜黄素粉末可以修饰树脂表面，从而改善界面处的相互作用。树脂制备后，采用多种方法从多个角度评估样品中各组分的分布、化学性能和机械性能。接下来，我们将研究使用牙龈卟啉单胞菌（龋齿和牙周病的致病菌）和表皮葡萄球菌（感染的致病菌）在使用骨科植入物时的抗菌效果。与此同时，我们还将使用小鼠间充质干细胞系（KUSA-A1）分析细胞粘附和骨形成。此外，作为生物实验的最后阶段，我们将利用小鼠进行体内实验。体外和体内实验均将与京都府立医科大学联合进行，实验前后的表征实验将在京都工业大学进行。