ストレスシールディングフリーを実現：新規開発材料による次世代型骨伝導インプラント

概要

研究成果の概要（和文）：
今回チタン繊維の長さと直径の比を定義したアスペクト比(Aspect Ratio：AR）を調節することにより表面積，多孔率，引張率の高い改良型のTitanium fiber plate(TFP)AR500を開発した。
In vitroでは、改良型（TFP）は従来型TFPよりも有意に細胞増殖能が高かった。In vivoのCT評価では、改良群ではコントロール群よりも術後12週の骨体積が大きかった。また, 組織標本の検討では、改良群は従来群よりも TFP周囲の再生組織の接着率が高かった。改良型TFPは従来型TFPよりも骨伝導能に優れており、臨床応用が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義
Titanium Fiber Plate（以下TFP）は骨と厳密に同等の弾性率を持ち合わせた線維性の多孔性構造を有しており、既に骨再生の足場材として有用であると報告した。今回チタン繊維の長さと直径の比を定義したアスペクト比(Aspect Ratio：AR）を調節することにより表面積、多孔率、引張率の高い改良型のTFP（AR500）を開発できた。
本研究で検証した改良型TFPの骨補填剤としての用途は、現在の整形外科脊椎手術治療における重要な課題を解決する。本研究により高い有効性を認められれば、脊椎固定術の際の骨癒合率の向上を見込むことが出来、早期に整形外科手術への導入が期待できる。

研究成果の概要（英文）：
We have developed an improved TFP (AR500) with high surface area, porosity, and tensile strength by adjusting the aspect ratio (AR), which defines the ratio of length to diameter of titanium fibers.
In vitro, the improved Titanium fiber plate (TFP) had significantly higher cell proliferation ability than the conventional TFP. In vivo CT evaluation showed that the improved group had a larger bone volume 12 weeks after surgery than the control group. In the examination of tissue specimens, the improved group had a higher adhesion rate of regenerated tissue around the TFP than the conventional group.
The improved TFP has a structure with a longer fiber length than the conventional TFP, so it has a higher surface area and porosity, and it is considered that the results were better in vitro and in vivo. The improved TFP has better bone conductivity than the conventional TFP and can be expected to be clinically applied.

キーワード： チタンファイバー 骨再生

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