2021 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis and control of interface between soft tissue and hard adhesive
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21H03123
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
岡田 正弘 岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (70416220)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴田 陽 昭和大学, 歯学部, 教授 (30327936)
松本 卓也 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40324793)
ハラ エミリオ・サトシ 岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (40779443)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 無機 / 金属 / 固体接着材 / ハイドロゲル / 生体材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、医療材料として用いられる無機材料（チタンやアパタイト）に適切な表面構造を構築することで、ハイドロゲル（生体軟組織や合成ゲル）がその無機材料と瞬時に強く接着することを見出した。本研究課題では、これら無機系固体接着材とハイドロゲルの接着現象を界面科学的観点から解析する。具体的には、まず、条件を変化させて作製した固体接着材表面の化学的・物理的性質を評価する。また、各種官能基を導入した粘弾性特性の異なるハイドロゲルを作製し、固体接着材とハイドロゲルの接着強さを評価する。この際、生体内における接着安定性についても評価を行う。さらに、各種分析法を用いて固体接着材とハイドロゲル間の界面における相互作用についての情報を収集する。以上の情報を総合し、ソフト（ハイドロゲル）とハード（無機系固体接着材）間の接着現象を理解することを目的とする。
上記の目的を達成するために本年度の検討では、まず、条件を変化させて無機系固体接着材を作製してその表面性状を評価した。無機系固体接着材としてのアパタイトは湿式法によって合成し、疎水性モールドにキャスト後に焼成することでナノ多孔質体として作製した。この際の焼成条件によってアパタイトの表面性状を変化させた。チタンは薄膜状のものを準備し、酸処理によって表面処理した。これら無機材料の表面性状は、化学的観点（組成、結晶性）および物理的観点（表面粗さ、弾性率）から評価を行った。具体的には、表面形態を電子顕微鏡観察および表面粗さから評価した。また、X線回折法を用いて結晶構造を評価した。次に、組成の異なるハイドロゲルを作製し、表面性状の異なる無機材料とハイドロゲルを組み合わせて接着試験を行い、ハイドロゲルと無機系固体接着材間の接着性を定量的に評価した。以上の検討結果を取りまとめて学会発表ならびに論文発表を行った。
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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
本年度の検討においては、無機系固体接着材と合成ゲルを対象として、界面科学的観点から接着現象を解析することを目的とした。【研究実績の概要】に記載したとおり、当初の目的を達成したため「(2) おおむね順調に進展している」と自己評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の検討結果から得られた情報をもとに、機械的性質に優れる金属系生体材料および生体親和性に優れるセラミック系生体材料の表面について引き続き解析を行い、官能基の種類を変化させたハイドロゲルとの接着を評価することで、界面科学的観点から接着現象をさらに検討を進める予定である。
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