2020 Fiscal Year Annual Research Report
Construction and evaluation of surface layered structure aimed for embody bio-harmonized materials
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18H01732
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
黒田 健介 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任教授 (00283408)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大森 正裕 名古屋大学, 医学部附属病院, 医員 (10772262)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生体親和性材料 / 表面改質 / 表面階層構造 / ウェットプロセス / 吸着 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インプラント基材として，金属・合金，セラミックス焼結体，ポリマーを取り上げ，前年度までに実施した親水化プロセスを用いて，階層構造の下地を整備した材料表面に，複数物質（イオンやポリペプチド，界面活性剤，タンパク質，薬剤）の段階的あるいは同時吸着のための条件最適化ならびにその評価を行った．工学的観点から，物質の吸着・脱離量や吸着・脱離速度などと材料表面の化学的特性の相関関係を明らかにし，生体内・生体外の両面から評価することによって，細胞や細菌の接着・増殖に関する知見ならびに生体反応についての知見を総合的に検討した．
金属，セラミックス，ポリマーの基材の生体適合性に極めて強い影響与える因子として，基材最表面における水酸基やカルボキシ基の存在によるところが大きいことがわかった．同時に，この表面特性を有する基材には，イオンやポリペプチド，界面活性剤，タンパク質，薬剤なども極めて強くかつ多量に吸着することが明らかとなり，複数物質の基材への階層構造吸着に成功した．しかし，水溶液中に複数物質が存在する場合には，それら複数物質の吸着においては，基材の表面特性だけでなく，物質の溶液中挙動に強く影響を受けることも見出した．すなわち，生体適合性の向上のためには，基材表面の改質が極めて有効であるといえるものの，必ずしも複数物質が階層構造を構成する必要はなく，混合状態での吸着で十分な場合があることが分かった．さらに，体内には存在しない薬剤を吸着させる場合には，基材表面での薬効を維持したまま生体適合性特性を発揮させることに成功した．
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| Research Progress Status |
令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。
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