オッセオインテグレーションを向上させるための表面改質-結果として得られる材料特性と生物学的反応

Surface modifications to enhance osseointegration-Resulting material properties and biological responses.

• Kadie P Nobles
• Amol V Janorkar
• Randall S Williamson

抄録

平均寿命や一般人口の高齢化に伴い、インプラントの改良が求められています。インプラントの失敗の主な原因は、オッセオインテグレーションの不良です。オッセオインテグレーションとは、一般的に「骨とインプラントが直接結合している状態」を指します。これは、不必要な合併症を引き起こし、患者さんの負担を増やすことにつながります。インプラントのオッセオインテグレーション能力を向上させるために、表面形状の変化やコーティングなどの新しい技術を用いてインプラントの表面を修正することが一般的になっています。最近の研究では，特定の表面形状が骨細胞と材料との相互作用に影響を与えることが示されているが，どのような形状が最適な骨統合をもたらすのかは不明である。このレビューでは、表面を修飾する現在の方法を取り上げ、その結果得られる表面特性と生物学的反応について議論します。表面改質の現在の戦略を検討した結果、多くの種類のコーティングを組み合わせて使用すると、より有利になることがわかりました。しかし、重要な表面特性の相互の有益な効果を利用しながら、商業的な実行可能性を維持する表面改質を見つけることは、今後の課題となります。

As life expectancy and the age of the general population increases so does the need for improved implants. A major contributor to the failure of implants is poor osseointegration, which is typically described as the direct connection between bone and implant. This leads to unnecessary complications and an increased burden on the patient population. Modification of the implant surfaces through novel techniques, such as varying topography and/or applying coatings, has become a popular method to enhance the osseointegration capability of implants. Recent research has shown that particular surface features influence how bone cells interact with a material; however, it is unknown which exact features achieve optimal bone integration. In this review, current methods of modifying surfaces will be highlighted, and the resulting surface characteristics and biological responses are discussed. Review of the current strategies of surface modifications found that many coating types are more advantageous when used in combination; however, finding a surface modification that utilizes the mutual beneficial effects of important surface characteristics while still maintaining commercial viability is where future challenges exist.

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