2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of polymer-modified calcium phosphate coating with self-healing ability for biodegradable Mg alloys
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16H04511
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
廣本 祥子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主幹研究員 (00343880)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 智彦 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (50419264)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 生体材料 / 生体内溶解性／生体吸収性 / リン酸カルシウム / ポリマー / 自己修復 / 細胞接着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H29年度に、アニオン性ポリマーのポリアクリル酸（SPA）を水酸アパタイト（HAp）被覆Mg合金に修飾したところ、Hanks液中低歪み速度引張り（SSRT）試験での破断寿命がHApのみ被覆Mg合金よりも約50%増加した。一方、SPA-HAp被覆Mg合金表面での骨芽細胞の接着性はHApのみ被覆Mg合金よりも抑制されていた。そこでH30年度は生体適合性に優れたポリエチレングリコール（PEG）を、PEG水溶液へのディップコーティングによりHAp被覆Mg合金に修飾し、Hanks液中でのSSRT試験を行った。PEG修飾時の温度を室温と60℃とした。PEG-HAp被覆Mg合金のSSRT破断寿命はSPA-HAp被覆Mg合金よりも短かったが、HApのみ被覆Mg合金よりも約40%長かった。PEG修飾温度が室温の方が60℃の場合よりもSSRT破断寿命が長い傾向がみられた。PEGは非イオン性であるがその水溶液は酸性を示す。PEG修飾時の温度を60℃にすると、PEG水溶液中でMg合金の腐食が起こり、SSRT破断寿命に影響を及ぼしたと考えられる。一方、非イオン性PEG修飾でもHAp被覆Mg合金の破断寿命を増加できたことから、SPAとPEGに共通するリン酸カルシウム析出の核になり得る性質と、SPAとPEG水溶液の粘性が、基材Mg合金の変形で生じるHAp被膜のき裂修復に重要な役割を果たしていると考えられる。
H30年度は、PEG修飾したMg合金の細胞接着性を検討した。PEG修飾により、HAp被覆表面に比べて細胞接着・増殖が抑制されることが明らかになった。
以上の結果より、PEG-HAp被覆は、ステントのように抗血栓性が求められるMg合金の被覆に適していることが示唆された。一方、PEG-HAp被覆Mg合金のHAp被膜修復メカニズムや、長期間の耐食性や細胞接着性は、今後の検討が必要である。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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