骨形成能を有する生体吸収性マグネシウム合金の可能性－分解挙動と生体反応の評価－

具有成骨能力的生物可吸收镁合金的潜力-分解行为和生物反应的评估-

• 批准号: 22K09875
• 负责人: 三浦 千絵子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K09875/
• 关键词: マグネシウム合金; 生分解性; ガス産生; 再建外科学; 分解挙動; 元素分析; 顔面骨骨折; 吸収性プレート; 生体内吸収性

顎顔面領域の骨固定材として、現在流通しているチタン製と吸収性高分子材料製の双方の欠点をカバーする第３の素材として、マグネシウム合金が注目されている。本研究では、マグネシウム合金の生体内分解挙動と、合金周囲組織の反応の病理組織学的観察に加え、骨形成能に関して重点的な検討を行い、将来的に吸収性金属製プレートに骨形成能を持たせることを目標とした。2022年度は、in vitroにおいてマグネシウム合金を ①生理食塩水 ②疑似体液（T.Kokubo et al.,1990）③疑似体液＋牛胎児血清 の溶液中にそれぞれ浸漬し、1、2、3、4週間経過後、浸漬したマグネシウム合金に対してマイクロCT撮影を行い、合金の分解量を定量的に評価するとともに、分解様式を形態学的に分析した。またin vivoにおいてラットの複数個所にマグネシウム合金を埋入し、部位の特性によるマグネシウム合金の分解挙動の差を組織学的評価と合わせて検討した。in vitroにおいては、生理食塩水中に比して擬似体液群の分解速度が低下した。またin vivoにおいては、腹腔内における分解速度が最も早く、ついで頭部骨膜下、背部皮下組織と早い分解を示した。一般的に血流が多い部位では分解が早いとされるが、血流が多い筋肉組織内では分解は最も遅かった。病理組織学的には、頭部骨膜下において厚い未熟な被膜組織が形成されており、これらの被膜の血流も分解に関与する可能性が示唆された。血液、尿分析では明らかな為害作用を認めず、生体安全性に問題がないものと思われた。

镁合金作为颌面区域骨固定的第三种材料引起了人们的关注，它克服了目前可用的钛和可吸收聚合物材料的缺点。在这项研究中，除了对镁合金的生物降解行为和合金周围组织的反应进行组织病理学观察外，我们的目标还在于镁合金的骨形成能力。 2022年，镁合金在体外浸入（1）生理盐水、（2）模拟体液（T. Kokubo等人，1990）和（3）模拟体液+胎牛血清的溶液中1、2次浸泡后3周和4周，对浸泡后的镁合金进行显微CT成像，以定量评估合金的分解量并对分解模式进行形态分析。此外，将镁合金植入大鼠体内的多个位置，并根据组织学评估研究镁合金的分解行为根据位置特征的差异。在体外，模拟体液组的分解率低于生理盐水组。此外，在体内，腹膜腔的分解速度最快，其次是头部的骨膜下组织和背部的皮下组织。一般来说，血流量高的部位分解速度较快，但血流量高的肌肉组织分解速度最慢。组织病理学上，头部骨膜下形成了厚厚的、未成熟的囊组织，表明流经这些囊的血流也可能参与分解。血液或尿液分析中未观察到明显的有害影响，似乎不存在生物安全问题。