Development of antibacterial-expressing self-maintenance implant surfaces using biological window

• Project/Area Number: 24K01189
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 上田 恭介 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40507901)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成島 尚之 東北大学, 工学研究科, 教授 (20198394) ; 佐原 亮二 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究センター, グループリーダー (30323075) ; 小笠原 康悦 東北大学, 加齢医学研究所, 教授 (30323603) ; 金高 弘恭 東北大学, 歯学研究科, 教授 (50292222)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2026: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2024: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
• Keywords: 光触媒活性 / 近赤外光 / TiO2 / バンドギャップ / コーティング

Outline of Research at the Start

「生体の窓」と呼ばれる皮膚を透過する近赤外領域の光を照射することで抗菌性を発現するTiO2を設計し、チタン製歯科インプラントへのコーティングプロセスを提案する。計算材料科学を活用した材料探索、反応性スパッタリング法やゾルゲル法と熱酸化を組み合わせたプロセスにより、チタン上へTiO2膜を作製する。近赤外光照射だけで、歯科インプラント使用者が自宅で炎症を予防できる「セルフメインテナンス機能」を提案する。