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2013 Fiscal Year Annual Research Report

軟組織接着性金属表面の創出

Research Project

Project/Area Number 23656424
Research InstitutionTokyo Medical and Dental University

Principal Investigator

塙 隆夫  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (90142736)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野村 直之  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90332519)
土居 壽  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (30251549)
堤 祐介  東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 准教授 (60447498)
右田 聖  山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (00512302)
Keywordsバイオマテリアル / 生体材料学 / 生体機能材料 / 生体適合材料 / バイオコンジュケート材料
Research Abstract

歯科インプラントや経皮デバイスと軟組織との接着性を向上させることは、細菌侵入を防ぐ上できわめて重要な課題である。そこで、本研究では金属のような凝縮系固体材料と軟組織とを長期間に渡り耐久性を保持して接着させる技術の開発を目指した。具体的には、①電着分子鎖上への細胞接着性ペプチドの固定による軟組織適合性の獲得、②生体分子電着およびこれと同時の細胞接着因子あるいはハイドロキシアパタイト固定化による軟組織適合性表面の獲得を表面科学的および分子学的手法によって明らかにすることを目的とした。
今年度は昨年度に実施し、軟組織接着に効果が認められたコラーゲンの電着を中心に検討を行った。コラーゲン分子の電着処理前の自己組織化を抑制し、チタン基材表面に均一にコーティングするための条件として、アノード電流とカソード電流を繰り返し印可する、交流電位による処理が最も効率的にコラーゲン分子を固定化できることを見いだした。
そこで、コラーゲン固定化を行ったチタンについて、線維芽細胞の培養試験によって、軟組織適合性を評価した。繊維芽細胞の初期接着、進展および増殖を阻害せず、コラーゲン固定化チタン表面に軟組織適合性があることが示された。一方、軟組織と基材との接着強度の測定は困難であり、今後も再現性・信頼性の高い評価法を確立することが課題となることがわかった。
平成23年度から本年度までの3年間で、生体機能性を持たない金属材料に対し、十分な耐久性をもつ組織適合性表面に改質する手法を確立したことから、目的は概ね達成できた。これらの研究成果については、複数の国際学会、国内学会(招待講演を含む)で講演を行い、成果を発信した。

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 Other

All Presentation (13 results) (of which Invited: 12 results) Book (2 results)

  • [Presentation] Development of new alloys and functional surfaces meeting clinical demands

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      4th Asian Biomaterials Congress (4th ABMC)
    • Place of Presentation
      Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong
    • Invited
  • [Presentation] Biofunctionalization of metallic biomaterials

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      The 8th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM-8)
    • Place of Presentation
      Hilton Waikiloa Village, Hawaii
    • Invited
  • [Presentation] Development of new alloys and surface treatment techniques meeting clinical demands

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      2013 Research Center for Oral Disease Regulation of the Aged International Symposium
    • Place of Presentation
      Chosun University, Gwangju, Korea
    • Invited
  • [Presentation] Current and future metal-based biomaterials

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      The 30th Taiwan and Japan Engineering Symposium
    • Place of Presentation
      Metal Industry Research and Development Center, Kaohsiung, Taiwan
    • Invited
  • [Presentation] Recent researches on surface modification of metals for biomedical use

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      The 30th Taiwan and Japan Engineering Symposium
    • Place of Presentation
      Metal Industry Research and Development Center, Kaohsiung, Taiwan
    • Invited
  • [Presentation] Biofunctionalization of metallic materials meeting clinical demands

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      TMDU-TMU Symposium on Advances of Biomaterials and Regenerative Medicine
    • Place of Presentation
      Taipei Medical University, Taipei, Taiwan
    • Invited
  • [Presentation] Research and development of metallic biomaterials meeting clinical demands

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      5th International Conference on Mechanics of Biomaterials and Tissues (ICMoBT 2013)
    • Place of Presentation
      Melia Sitges Hotel, Sitges, Barcelona, Spain
    • Invited
  • [Presentation] Development of new alloys and surface modification techniques based on clinical demand

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      International Symposium on EcoTopia Science 2013 (ISETS '13) -Innovation for Smart Sustainable Society-
    • Place of Presentation
      Nagoya University, Nagoya
    • Invited
  • [Presentation] 医療ニーズに基づいた金属材料の生体機能化

    • Author(s)
      塙 隆夫
    • Organizer
      科学技術フォーラム第133回セミナー
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited
  • [Presentation] 生体材料の表面処理

    • Author(s)
      塙 隆夫
    • Organizer
      表面技術協会めっき部会7月例会
    • Place of Presentation
      ルーテル市ヶ谷センター, 東京
    • Invited
  • [Presentation] 金属材料を再生医療に応用するための生体機能化

    • Author(s)
      塙 隆夫
    • Organizer
      京都リサーチパーク 「再生医療の全体像を見わたせるわかりやすい解説講座」
    • Place of Presentation
      京都リサーチパーク, 京都
    • Invited
  • [Presentation] 金属材料の医療応用と研究最前線

    • Author(s)
      塙 隆夫
    • Organizer
      加工プロセスによる材料新機能発現第176委員会第24回研究会
    • Place of Presentation
      神田エッサムホール, 東京
    • Invited
  • [Presentation] Electrodeposition of phospholipid polymer to titanium to improve the biocompatibility

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Organizer
      25th European Conference on Biomaterials
    • Place of Presentation
      Hotel Melia Castlla, Madrid, Spain
  • [Book] "Metal-Polymer Composite Biomaterial". Polymeric Biomaterials: Structure and Function, Volume 12013

    • Author(s)
      Hanawa T
    • Total Pages
      p. 344-375 (920 p)
    • Publisher
      Dumitriu S, Popa V, eds. CRC Press
  • [Book] "硬組織適合性向上を目的とした表面処理". 未来型人工関節を目指して2013

    • Author(s)
      塙 隆夫
    • Total Pages
      p. 283-287 (440 p)
    • Publisher
      吉川 秀樹, 松岡 厚子, 中島 義雄, 中野 貴由編, 日本医学館

URL: 

Published: 2015-05-28  

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