新型可降解性聚酸酐椎體間融合器應用於脊椎手術的生物力學研究

新型可降解性聚酸酐椎體間融合器應用於脊椎手術的生物力學研究椎間盤退化可能造成椎間盤突出、脊椎滑脫、椎間盤性背痛、頸椎或腰椎脊柱後凸 等疾病。椎體間融合器可改善矢狀面、恢復椎間盤高度，減低小面關節之受力，增加脊 椎固定節的穩定度、增加骨融合率以及擴大神經孔改善神經根壓迫症狀。現今所使用的 椎體間融合器主要材質為鈦金屬或聚醚醚酮，臨床使用上仍有所缺陷：融合器的楊氏係 數遠大於骨頭，易陷入椎體終板內、甚至融合失敗而造成脊椎不穩定。手術完成後，此 融合器將變成體內的永久異物，更有臨床研究指出手術完成數年後，病患產生細菌感染 的情況。此外，此類融合器亦無法兼具促進骨生長藥物之載體。聚乳酸或聚己內酯已被廣泛做為可降解高分子椎體間融合器的研究，但聚酯類的細 胞貼附性不佳，且酯鍵易水解出酸性物質，使局部的 pH 值下降，引起非感染性發炎。 降解過程中，機械強度亦會隨著時間而快速變低，做為椎體間融合器的融合率不高。聚酸酐為生物可降解高分子，生物相容性佳，經長時間降解，pH 值僅小幅下降， 不影響細胞的存活率。此類高分子為表面降解，在降解過程中，能保持一定的機械性質 強度，不隨時間改變，且可包埋蛋白質藥物並維持其生物活性。氫氧基磷灰石為骨組織 的主要成分，可增強細胞的吸附性及預防降解後之空隙產生纖維化組織。本研究使用聚酸酐共聚物和氫氧基磷灰石做為椎體間融合器的材料，第一年完成材 料製備與材料性質測試，預計可製備出機械強度略高於硬質骨的材料，同時兼具緩慢降 解、細胞貼附性高及穩定釋放藥物的特性，並進行細胞實驗及動物實驗。第二、三年完 成機械性質測試與大型動物體內實驗，以電腦斷層與材料測試機評估骨融合的程度。本 研究極具創新性與臨床應用性，更期望藉由此研究造福更多退化性脊椎病變病患。

系統編號:PB10202-1560
原計畫編號:NSC101-2221-E182-079-MY2