2018 Fiscal Year Research-status Report
反応性スパッタによるチタン製循環器用材料の開発と抗血栓性発現メカニズムの解明
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17K06844
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| Research Institution | Seikei University |
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Principal Investigator |
大家 渓 成蹊大学, 理工学部, 助教 (50549962)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩森 暁 東海大学, 工学部, 教授 (90345603)
橋本 良秀 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (40638384)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 反応性スパッタ / 酸化チタン薄膜 / 熱処理 / 酸化物量 / 結晶構造 / 血液適合性 / 細胞適合性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
安価かつ迅速に金属薄膜や酸化物薄膜を作製できる反応性スパッタ技術を用い、組成や結晶構造が異なるチタン酸化物薄膜の作製を行うことにより、抗血栓性に優れるチタン製材料の作製を目指すことを本研究の目的としている。研究開始から2年目である2018年度は、（１）反応性スパッタによって製膜し、さらに熱処理を行った各種試料の物性評価の精査と、（２）試料の生体適合性評価、に重点を置いて研究を実施した。
（１）では、初年度は反応性スパッタと熱処理条件によってどのような特性をもつ試料を作製できるのかの条件の模索を行った。今年度はこれらの試料を再度作製して再現性のある試料作製が可能なのか、その条件の精査を行った。その結果、スパッタ条件や熱処理条件を変えることによって二酸化チタンの含有量を変化でき、さらに、結晶構造や結晶の配向を制御できることを明らかにした。（２）では、ブタ血液を用いた血液適合性試験と、血管内皮細胞を用いた細胞適合性評価に着手した。（１）と（２）の実験を通じ、試料の作製条件が変わると血小板の粘着特性が変化することが明らかになり、さらに、細胞適合性においては、いずれの試料も毒性は示さないことが明らかになった。ただし、どちらの研究も再現実験が必要であり、次年度の課題としたい。最終年度の次年度は、上記の材料の表面特性と生体応答の結果を網羅的に総括し、それらの関係性を明らかにできるよう研究を遂行する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
【研究実績の概要】で述べたとおり、当該年度は２種の検討項目に重点を置いて研究を実施した。（１）反応性スパッタによって製膜し、さらに熱処理を行った各種試料の物性評価の精査では、初年度からの2年間で試料作製条件の確立が概ね完了した。そのため、今年度は試料の生体適合性評価として、血液適合性評価と細胞適合性評価に着手するに至った。（２）の研究も次年度に結果が得られる予定であり、最終的な結果の統括に着手できると考えている。以上より、研究の進捗状況・達成度は概ね良好であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、試料作製における各種条件出しは概ね順調に進んだ。さらに、血液適合性ならびに細胞適合性に関する評価にも着手できたため、さらに評価項目を増やしてデータの収集にあたる。最終年度の次年度は、上記の材料の表面特性と生体応答の結果を網羅的に総括し、それらの関係性を明らかにできるよう研究を遂行する。
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| Causes of Carryover |
当該年度の前半から生物学的評価に関わる消耗品の出費を予定していたが、前半は試料作製の条件だしの精査に重きを置くことになったため、生物学的評価は年度後半から行った。そのため、出費が当初の予定より安価に終わった。当該評価に関わる研究は次年度に重点的に行う予定である。
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