Development of bioactive and custom-made PEEK implant

开发生物活性和定制 PEEK 植入物

基本信息

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

项目摘要

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。

这项研究的目的是“澄清是否有可能通过增材制造为每个人制造具有最佳形状和生物活性的植入物”，但后者“可以使用增材制造制造具有生物活性的植入物。”通过迄今为止的实验，我们已经能够证明制造植入物是可能的。去年，我们成功制造了具有 500 μm 多孔结构的植入物，这是我们的目标，但今年我们将植入物植入日本白兔体内并进行了体内评估。具体而言，在植入后 2.4.8.12 周，使用微型 CT 观察到骨侵入多孔结构。骨侵入在植入后早期（植入后2周）开始，以多孔结构内的血管化为立足点，随着时间的推移，不仅观察到多孔体内的骨体积增加，而且骨密度也增加。结果发现，术后12周，种植体多孔体内承重区域的许多区域都实现了骨侵入。这些发现表明，增材制造生产的多孔植入物具有生物活性。不需要对种植体表面进行生物活性处理（磷灰石核心处理，我们一直在进行研究）就可以实现骨渗透到多孔体中，这与之前文献中的报道不同，这也是我们的一个新发现。此外，这些结果被认为具有学术意义，因为可以随着时间的推移评估骨侵入多孔结构的情况，这通常用于骨科和牙科领域，但尚不清楚。与这些相关的所有实验均已完成，并计划在下一财年发表论文报告。此外，我们正在寻找这种植入物的目标（应该在哪种手术中使用），并对具有“适合每个人的最佳形状”的植入物进行整形研究，这在本财年是不可能的。这么认为。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
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

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
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