2004 Fiscal Year Annual Research Report
超弾性バイオマテリアルの耐生体環境特性の評価と表面改質による生体適合性の改善
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14205022
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| Research Institution | Kogakuin University |
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Principal Investigator |
木村 雄二 工学院大学, 工学部, 教授 (90107160)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鷹野 一朗 工学院大学, 工学部, 教授 (70226801)
大方 一三 (株)パイオラックス, バイオメディカルデバイス部, 研究員
山内 清 (株)トーキン, 技術開発本部, 研究員
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| Keywords | 生体材料 / NI-Ti超弾性材料 / 電気化学 / 腐食挙動 / 生体毒性 / 表面改質 / 酸化皮膜 / 生体適合性 |
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| Research Abstract |
人体の各部位に接触しながら使用される硬組織代替材料である医用材料の一つとして、形状記憶性能を利用した生体硬組織との固定素子としての使用ならびに超弾性的性質を利用し血管内手術を可能にするカテーテルおよびステント材料としての使用を意図したNi-Ti系の形状記憶合金が注目されている。同材料を現実に血管内ならびに股関節部に挿入し長時間使用する時の耐久性・信頼性を評価するために必要である種々の特性を明らかにすることを目指し、Ni-Ti超弾性バイオマテリアルの生体環境適合評価手法の確立と臨床応用で問題とされる成分イオンの溶出を極力抑えることを目指した表面改質技術の適用を意図して本研究を計画した。すなわち、カテーテル・ステント材料ならびに股関節部として使用が期待されるNi-Ti合金に対して、本年度は主として以下の諸点に対して検討を加え、種々の結論を得た。
1)雰囲気制御高温酸化装置を用いた種々の温度条件下における大気酸化処理を行いTiO_2皮膜層を試料表面に作製した。さらに、大気酸化処理により作製された表面層の耐食性改善への寄与の程度ならびに極表面層の化学的構造を解明し、各種手法による作製された表面改質層のパッフォーマンスの比較検討を行った。
2)電気化学的液相析出(LPD)コーティング法による水酸アパタイト(HAp)薄膜をQCMを用いて決定した最適条件下でNi-Ti合金基材上に作製し、生体毒性の軽減の程度ならびに生体適合性の改善の程度を把握を行った。
3)Ni-Ti合金のカテーテルおよびステント材料に必要とされる形状への製造・加工プロセスの合理化・最適化を行い、カテーテルおよびステントとして使用可能な生体適合性に優れた材料システムを構築を試みた。
以上に述べた種々の検討から、Ni-Ti合金生体材料としての可能性とその限界を検討し、各種の表面改質による耐生体環境機能性の改善の可能性を模索した。
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