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2008 Fiscal Year Annual Research Report

人工関節のための新規生体材料であるカーボンナノチューブ・セラミックス複合体の開発

Research Project

Project/Area Number 18201021
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

齋藤 直人  Shinshu University, 医学部, 教授 (80283258)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 樽田 誠一  信州大学, 工学部, 教授 (00217209)
加藤 博之  信州大学, 医学部, 教授 (40204490)
天正 恵治  信州大学, 医学部, 助教 (20419378)
石垣 範雄  信州大学, 医学部附属病院, 助教 (20447725)
中村 恒一  信州大学, 医学部附属病院, 助教 (80419382)
Keywordsカーボン / セラミックス / 複合体 / 生体材料 / 人工関節
Research Abstract

1. 素材研究 [1]素材の試作新しい分散技術によりCNTとセラミックスの均一混合を改善した。また、最適なCNTの形状、表面処理などを検討した。[2]機械的特性評価 作製した複合体について、機械的特性の改善度を評価し、フィードバックしてより優れた素材を探求した。
2. 生体材料の機能評価 [1]摺動特性評価 CNTとセラミックスの複合体について、磨耗量の減少と結晶の脱粒減少を検討した [2]デバイス評価 CNTとセラミックスの複合体の相安定性を評価した。また、破断面や磨耗面の形状評価から、最適なCNTの形状を探求した。
3. 生体適合性の研究 [1]生体反応評価 動物皮下埋め込み試験:これまでに短期・中期評価を行い、CNT単独で生体親和性がきわめて良好で、生体内で高度な炎症反応を惹起しないことを示した。磨耗粉皮下埋め込み試験:人工関節において重要な問題である擬似磨耗粉を作成し、試験動物への埋め込みを実施した。[2]骨組織反応評価 動物骨内埋め込み試験:これまでに短期・中期評価を行い、良好な結果を得た。また、複合体の骨への埋め込みを実施した。磨耗粉骨内埋め込み試験:擬似磨耗粉を作成し、骨への埋め込みを実施した。[3]細胞反応評価 CNTおよびその複合体に対する細胞反応を様々な培養細胞を用いて評価した。細胞毒性試験を適切なコントロールと比較して実施した。また、生体反応として重要なマクロファージに対する反応もサイトカイン放出を中心に評価を行った。

  • Research Products

    (17 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2009

    • Author(s)
      Narita N, et al.
    • Journal Title

      Nano Lett 9(4)

      Pages: 1406-1413

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Thin Carbon Fiber Web as a Scaffold for Bone Tissue Regeneration.

    • Author(s)
      Aoki K, et al.
    • Journal Title

      Small (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Carbon nanotubes : Biomaterial applications.

    • Author(s)
      Saito N, et al.
    • Journal Title

      Chem Soc Rev (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高分散処理したカーボンナノフアイバー複合アルミナセラミックスの作製と機械的性質2009

    • Author(s)
      植田直樹, 他
    • Organizer
      日本セラミックス協会2009年年会
    • Place of Presentation
      千葉県野田市
    • Year and Date
      20090316-20090318
  • [Presentation] 酸, アルカリおよびカルシウム含有溶液処理したカーボンナノフアイバーからのアパタイトの析出2009

    • Author(s)
      木所和樹, 他
    • Organizer
      日本セラミックス協会2009年年会
    • Place of Presentation
      千葉県野田市
    • Year and Date
      20090316-20090318
  • [Presentation] 表面処理したカツプスタツク型カーボンナノチューブの擬似体液中でのアパタイト析出2009

    • Author(s)
      藤田大河, 他
    • Organizer
      日本セラミックス協会2009年年会
    • Place of Presentation
      千葉県野田市
    • Year and Date
      20090316-20090318
  • [Presentation] 多層カーボンナノチューブの骨形成に対する影響.2008

    • Author(s)
      薄井雄企, 他
    • Organizer
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20081023-20081024
  • [Presentation] 新規カーボンファイバーシートをscaffoldとして用いたラット骨髄細胞移植による骨形成.2008

    • Author(s)
      青木薫, 他
    • Organizer
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20081023-20081024
  • [Presentation] 多層カーボンナノチューブはNFATc1の核移行を阻害することにより破骨細胞分化を抑制する.2008

    • Author(s)
      成田伸代, 他
    • Organizer
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20081023-20081024
  • [Presentation] PVBを分散剤として用いたアルミナ/カーボンナノフアイバー複合体の作製と性質.2008

    • Author(s)
      湯本慎也, 他
    • Organizer
      日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
    • Place of Presentation
      北九州市
    • Year and Date
      20080917-20080919
  • [Presentation] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2008

    • Author(s)
      Narita N, Usui Y, Aoki K, Simizu M, Kato H, Saito N, Kobayashi Y, Nakamura H, Maeda K, Ishihara A, Mizoguchi T, Ozawa H, Udagawa N, Takahashi N, Endo M.
    • Organizer
      NanoEurope 2008
    • Place of Presentation
      St. Gallen, Switzerland
    • Year and Date
      20080916-20080917
  • [Presentation] 酸およびアルカリ処理したカーボンナノフアイバーからのアパタイトの析出.2008

    • Author(s)
      木所和樹, 他
    • Organizer
      日本セラミックス協会第24回関東支部研究発表会
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      20080724-20080725
  • [Presentation] Fabrication of carbon nano-fiber/almina composites by vacuum sintering and hot isostatic pressing.2008

    • Author(s)
      Taruta S, Yamaguchi T, Kitajima K, Usui Y, Aoki K, Endo M, Saito N.
    • Organizer
      Carbon 2008
    • Place of Presentation
      Nagano
    • Year and Date
      20080713-20080718
  • [Presentation] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2008

    • Author(s)
      Narita N, Kobayashi Y, Nakamura H, Maeda K, Ishihara A, Mizoguchi T, Usui Y, Aoki K, Simizu M, Kato H, Ozawa H, Udagawa N, Endo M, Takahashi N, Saito N.
    • Organizer
      Carbon 2008
    • Place of Presentation
      Nagano
    • Year and Date
      20080713-20080718
  • [Presentation] Carbon nanotubes show high bone tissue compatibility and accelerate bone formation.2008

    • Author(s)
      Usui Y, Aoki K, Narita N, Nakamura K, Ishigaki N, Kato H, Kim YA, Taruta S, Endo M, Saito N.
    • Organizer
      Carbon 2008
    • Place of Presentation
      Nagano
    • Year and Date
      20080713-20080718
  • [Presentation] A thin carbon fiber web as a scaffold for bone tissue regeneration.2008

    • Author(s)
      Aoki K, Usui Y, Kato H, Kim YA, Endo M, Saito N.
    • Organizer
      Carbon 2008
    • Place of Presentation
      Nagano
    • Year and Date
      20080713-20080718
  • [Presentation] Carbon nanotube compatibility with Bone Tissue.2008

    • Author(s)
      Saito N.
    • Organizer
      INNO. 08
    • Place of Presentation
      Montreal
    • Year and Date
      20080421-20080423

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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