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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Development of ammoniated DLC coating for artificial vascular graft and evaluation of influence of ammoniation and cardboxylation on DLC coating

Research Project

Project/Area Number 21K08865
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

堀尾 直裕  昭和大学, 医学部, 助教 (90839002)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大澤 晋  岡山大学, 大学病院, 講師 (20643414)
藤井 泰宏  岡山大学, 大学病院, 助教 (40534673)
中谷 達行  岡山理科大学, フロンティア理工学研究所, 教授 (50520920)
笹井 泰志  岐阜医療科学大学, 薬学部, 教授 (60336633)
逢坂 大樹  岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (70839141)
美間 健彦  愛媛県立医療技術大学, 保健科学部, 教授 (80596437)
笠原 真悟  岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (90233692)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
KeywordsDiamond-like Carbon / 人工血管 / ePTFE / 蛋白吸着 / 細菌付着 / 超親水性表面 / 平滑性 / ブタ
Outline of Annual Research Achievements

一昨年度に作成した、樹脂管腔内腔表面用のアミノ基付きDiamond-like carbonを用いて、各種実験を施行した。アミノ基付DLCはかなり親水性が向上することが明らかになったが、親水性が最大となるアミノ基付加方法を開発した。結果的には水接触角が12度の超親水性といえるDiamond-like Carbon 表面が開発できた。走査型電子顕微鏡(SEM)観察で、アミノ基付加Diamond-like Carbonでも通常のDiamond-like Carbon同様平滑性が増していることが確認できている。また、アミノ基付加時にアンモニアプラズマを用いるが、それによる表面改変が当初問題となった。しかし、条件の調整後は表面は改変されていないことが確認できている。原子力顕微鏡での平滑性向上の証明、定量化も計画にいれていたが、ePTFEは多孔性で正確な測定ができないため、平滑性の確認はSEMでの観察にとどめることとした。ブタの頸動脈置換術、頸静脈置換術を施行し、3時間全血にIn-Vivo接触させ、DLCコーティングePTFE(通常のDLC)とコーティングのないePTFEを比較したが、共に血栓付着は殆どなかった。しかし、DLCはフィブリノーゲン付着がやや上昇していた。ePTFEにアミノ基付加DLCをコーティングして、アルブミン吸着、フィブリノーゲン吸着試験を施行した。また、細菌付着試験を施行し、結果を分析中である。樹脂管腔表面用アミノ基付加DLCの製造方法と調整方法、物性試験の結果については論文を公表した。また、特許申請を終了している。

  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results) Book (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] 解説: 人工血管やカテーテルなどの医療デバイスに用いられている材料の現状と医療用DLCの開発について2024

    • Author(s)
      中谷達行, 藤井泰宏
    • Journal Title

      材料の科学と工学

      Volume: 61 Pages: 14-17

  • [Journal Article] Ultra-hydrophilic Diamond-like Carbon Coating on an Inner Surface of a Small-diameter Long Tube with an Amino Group by AC High-voltage Plasma Discharge2023

    • Author(s)
      Yuichi Imai, Hiroyuki Fukue, Tatsuyuki Nakatani, Shinsuke Kunitsugu, Noriaki Kuwada, Yasuhiro Fujii, Daiki Ousaka, Susumu Oozawa, and Tomio Uchi
    • Journal Title

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      Volume: 36 Pages: 379-384

    • DOI

      10.2494/photopolymer.36.379

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comprehensive hemocompatibility analysis on the application of Diamond-like carbon to ePTFE artificial vascular prosthesis2023

    • Author(s)
      Goyama T, Fujii Y, Muraoka G, Nakatani T, Ousaka D, Imai Y, Kuwada N, Tsuji T, Shuku T, Uchida HA, Nishibori M, Oozawa O, Kasahara S.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 8386

    • DOI

      10.1038/s41598-023-35594-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diamond-like carbon coating to inner surface of polyurethane tube reduces Staphylococcus aureus bacterial adhesion and biofilm formation.2023

    • Author(s)
      Kuwada N, Fujii Y, Nakatani T, Ousaka D, Tsuji T, Imai Y, Kobayashi Y, Oozawa S, Kasahara S, Tanemoto K
    • Journal Title

      J Artif Organs

      Volume: 27 Pages: 108-116

    • DOI

      10.1007/s10047-023-01403-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 腹部大動脈人工血管置換術における Inclusion法による中枢側吻合の耐久性2024

    • Author(s)
      藤井 泰宏
    • Organizer
      IEEE JAPAN COUNCIL LIVE WEBINAR SERIES IEEE Engineer Spotlight
    • Invited
  • [Presentation] Diamond-like Carbon コーティング: 技術革新による医療応用拡大の可能性2024

    • Author(s)
      藤井 泰宏
    • Organizer
      湘南iPark 第3回Membershipday2024
    • Invited
  • [Presentation] 医療機器表面の抗菌加工:ニーズと我々の取り組み2023

    • Author(s)
      藤井 泰宏
    • Organizer
      第6回日本医用DLC研究会
  • [Book] 第2編 バイオフィルム最新研究, 第6章 表面処理によるバイオフィルム形成阻害, 第2節 医療用ダイヤモンド状炭素(DLC)成膜によるバイオフィルム形成抑制, 「バイオフィルム 革新的制御技術」2023

    • Author(s)
      中谷達行, 藤井泰宏, 桒田憲明, 和田里章悟
    • Total Pages
      12
    • Publisher
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • ISBN
      978-4-86043-834-0
  • [Book] “ぬれ性”制御と表面処理・改質技術 -自動車、5G/6G、粘・接着剤、IJインク-, 第3 章高分子、樹脂材料におけるぬれ性の制御、第17節 DLC薄膜の形成と表面処理・改質への応用2023

    • Author(s)
      中谷達行, 今井裕一, 國次真輔, 藤井泰宏
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      978-4-86104-977-4
  • [Book] Medical Science Digest, 49巻, 12号2023

    • Author(s)
      藤井泰宏, 逢坂大樹, 中谷達行
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      ニューサイエンス社
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 生体機能性材料2023

    • Inventor(s)
      桒田憲明、中谷達行、逢坂大樹、藤井泰宏、今井裕一、國次真輔
    • Industrial Property Rights Holder
      桒田憲明、中谷達行、逢坂大樹、藤井泰宏、今井裕一、國次真輔
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2023-103922

URL: 

Published: 2024-12-25  

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