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Optimization of interfaces between metallic implants and tissues by nano structure formation and surface treatment

Research Project

Project/Area Number 25870410
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Composite materials/Surface and interface engineering
Structural/Functional materials
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

MIYABE Sayaka  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50584132)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2013: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords生体材料 / インプラント / 表面改質 / ナノチューブ / DDS / 金属材料 / 陽極酸化 / 生体親和性 / ナノ構造 / ステンレス鋼 / アパタイト被覆 / ナノホール
Outline of Final Research Achievements

In this study, I tried the optimization of interfaces between metallic implants and tissues by nano structure formation and surface treatment. Specifically, two types of surface treatments were carried out. One is hydroxyapatite coating by cathodic deposition on self-assembled nanopores on type 316L stainless steel formed by anodic polarization to improve bone compatibility. The other is drug induction to TiO2 nanotube with self-assembled tapered structure for LDDS (Localized Drug Delivery System).
Regardless of the surface shapes (with/without nanopores), needle-like depositions were observed. The depositions were identified as carbonate containing apatite by XRD and FT-IR analysis.
In the drug release test, TiO2 nanotube with self-assembled tapered structure reduced initial burst release rate than conventional TiO2 nanotube formed at 60 V. It is suggested that TiO2 nanotube with self-assembled tapered structure is useful to control drug release for drug delivery system.

Report

(3 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014 Other

All Presentation (12 results)

  • [Presentation] パルス電解によるステンレス鋼へのアパタイト被覆の電気化学的条件の検討2015

    • Author(s)
      宮部さやか、朝倉直哉、中尾拓哉、藤本慎司
    • Organizer
      日本金属学会2015年春期講演大会(第156回)
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Year and Date
      2015-03-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ドラッグデリバリーシステムのための新規形状TiO2ナノチューブの検討2014

    • Author(s)
      藤永悠志、宮部さやか、土谷博昭、藤本慎司
    • Organizer
      材料化学研究会・鉄鋼プロセス研究会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2014-12-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 方形波電流を用いた陰極電解による金属基板へのアパタイト被覆2014

    • Author(s)
      宮部さやか、中尾拓哉、藤本慎司
    • Organizer
      第36回 日本バイオマテリアル学会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都)
    • Year and Date
      2014-11-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ドラッグデリバリーシステムのための自己組織化TiO2ナノチューブ基板2014

    • Author(s)
      藤永悠志、宮部さやか、土谷博昭、藤本慎司
    • Organizer
      日本金属学会2014年秋期講演大会(第155回)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県)
    • Year and Date
      2014-09-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Cell Behaviour on Self-assembled Nanohole Arrays on Type 316L Stainless Steel Formed by Anodic Process2014

    • Author(s)
      S. Miyabe, Y. Fujinaga, H. Tsuchiya and S. Fujimoto
    • Organizer
      European Society of Biomaterials 2014
    • Place of Presentation
      ACC Liverpool, Liverpool, UK,
    • Year and Date
      2014-08-31 – 2014-09-03
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] パルス電流を用いた陰極電解によるステンレス鋼へのアパタイト被覆2014

    • Author(s)
      宮部さやか、中尾拓哉、藤本慎司
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会関西ブロック 第9回関西若手研究発表会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都府)
    • Year and Date
      2014-08-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 陰極析出によるステンレス鋼へのアパタイト被覆の電気化学的条件の検討

    • Author(s)
      宮部さやか、中尾拓哉、藤本慎司
    • Organizer
      日本金属学会2014年春期講演大会(第154回) 東京工業大学
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] ステンレス鋼ナノホールアレイを用いた薬剤徐放システムの検討

    • Author(s)
      藤永悠志、宮部さやか、土谷博昭、藤本慎司
    • Organizer
      日本金属学会2014年春期講演大会(第154回)
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 陰極析出によるステンレス鋼へのアパタイト被覆の電気化学的条件の検討

    • Author(s)
      宮部さやか、中尾拓哉、藤本慎司
    • Organizer
      第35回 日本バイオマテリアル学会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 自己組織化ナノ細孔を形成したSUS316Lステンレス鋼の薬剤徐放性の検討

    • Author(s)
      藤永悠志、宮部さやか、土谷博昭、藤本慎司
    • Organizer
      日本金属学会2013年秋期講演大会(第153回)
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 陰極析出によるステンレス鋼基板上へのアパタイト被覆

    • Author(s)
      中尾拓哉、宮部さやか、藤本慎司
    • Organizer
      日本金属学会2013年秋期講演大会(第153回)
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 電気化学的手法によるステンレス鋼表面へのナノ構造付与

    • Author(s)
      宮部さやか、土谷博昭、藤本慎司
    • Organizer
      日本バイオマテリアル学会関西ブロック 第8回関西若手研究発表会
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Related Report
      2013 Research-status Report

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Published: 2014-07-25   Modified: 2019-07-29  

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