2019 Fiscal Year Annual Research Report
Bio-compatibility of metallic biomedical materials with surface nano modification
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17H01332
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
藤本 愼司 大阪大学, 工学研究科, 教授 (70199371)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
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)
土谷 博昭 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (50432513)
宮部 さやか 大阪大学, 工学研究科, 助教 (50584132)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 医療用金属材料 / 腐食防食 / 生体親和性 / 異種金属接触 / 細胞培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体環境に埋入されて使用される医療用金属インプラントは患者の体形に応じて形状・サイズが異なるため、応力の影響をうけ不働態皮膜の破壊をともない生じるアノード反応サイトと応力の影響をほとんど受けず皮膜破壊が生じないため主にカソード反応が生じる箇所の面積比が異なり、それが腐食に影響を及ぼすことが懸念される。そのため2019年度では、模擬生体溶液に浸漬した医療用金属材料に対して行った摩耗腐食試験において、摩耗をうけアノードサイトとなる個所とカソードサイトとなる個所の面積比を様々変化させて、摩耗腐食挙動に及ぼすカソード面積および生体分子の影響を検討した。その結果、次の知見が得られた；(1)試験終了後の試験片表面の観察から、模擬生体溶液中でアブレシブ摩耗が生じていたことが示唆された、(2)タンパク質が試験片表面に吸着することにより摩耗による損傷は抑制されたが、吸着したタンパク質と試験片表面にすき間構造が形成されたことにより腐食が促進された、(3)機械的摩耗による体積損失に比べ電気化学的溶解による体積損失は極めて小さいが、カソード面積が大きくなるに従い、電気化学的溶解のみならず機械的摩耗も増加したことから、腐食反応の促進により機械的摩耗も増加しうることが明らかとなった。また人工股関節など異種金属が接触した状態で生じる摩耗腐食挙動の数値モデル化に取り組んだ。摩耗状態および静止状態で行った分極曲線測定から得た電気化学反応データを用いてCoCr合金/Ti接触腐食の数値解析に取り組んだ結果、CoCr合金摩耗部で生じるアノード電流はTiと接触させると大きくなり、また電流の広がりも大きくなった。また摩耗を生じたアノード反応部に対するカソード反応部の面積を大きくすると摩耗部での電流は増加し、その増加はCoCrを摩耗した場合の方が大きくなることが分かった。、
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
