2015 Fiscal Year Annual Research Report
ex vivo抗菌性とin vivo骨結合能を示すTi金属の開発
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25282139
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
川下 将一 東北大学, 医工学研究科, 准教授 (70314234)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金高 弘恭 東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (50292222)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | チタン / 窒素ドープ / 可視光応答型光触媒 / 生体活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
純Ti板（10×10×1 mm3）を5 mLの5 M 水酸化ナトリウム（NaOH）水溶液に60℃で24時間浸漬し、続いて7 mLの純水に80℃で48時間浸漬した。その後、試料を洗浄、乾燥させ、アンモニア（NH3）雰囲気中、600℃で1、3あるいは5時間加熱処理した（NaOH-温水-NH3加熱処理）。得られた試料を30 mLの擬似体液（SBF）に36.5℃で1週間浸漬し、SBF浸漬前後の試料の表面構造を調べた。また、試料をウェル内（直径15 mm）に置き、1,000,000 コロニー形成単位（CFU）の大腸菌を含む菌液1 mLを加え、上方より可視光（照射強度：110 W/cm2、波長：415-650 nm）を1時間照射した後、段階希釈した菌液を寒天培地に塗抹し、翌日にCFUを算出することにより、試料の抗菌性を評価した。
その結果、NaOH-温水-NH3加熱処理チタン表面には、窒素を2.3～4.9 atom%含む、アナターゼ型TiO2からなる網目構造が形成された。また、1あるいは3時間の加熱処理の場合には、主にN-Ti結合と僅かのN-O-Ti結合が形成されたが、5時間の加熱処理の場合には、N-Ti結合は減少し、新たにN-O結合が形成された。また、NaOH-温水-NH3加熱処理チタンは、加熱処理時間に関わらず、SBF中でアパタイトを形成したが、5時間の加熱処理の場合は、試料のアパタイト形成能はやや低下した。NaOH-温水処理によってチタン表面に形成されたTi-OHやTi-O-TiがNH3と反応してTi-O-N=Oを形成し、それがアパタイト形成に不利に働いた可能性がある。さらに、NaOH－温水－NH3加熱処理チタンは、加熱処理時間が1あるいは3時間の場合に、可視光の照射によって大腸菌をほぼ完全に死滅させた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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