2015 Fiscal Year Annual Research Report
ポリマー基板上への迅速なアパタイト膜形成による新規医療デバイスの開発と評価
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25420736
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| Research Institution | Sophia University |
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Principal Investigator |
板谷 清司 上智大学, 理工学部, 教授 (90129784)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ポリエーテルエーテルケトン / 真空紫外光照射 / 表面改質 / 親水性 / マイクロ波加熱 / 水酸アパタイト膜 / 膜厚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PEEK基板にVUVを所定の時間照射後，PEEK基板表面に形成された官能基の種類をXPSによって調べた。VUV照射後のC(1s)スペクトルでは289 eV付近にカルボキシル基（COO-）に帰属されるピークが観察された。この結果から，PEEK表面にはVUV照射によってカルボキシル基が形成されたことが裏付けられた。また，カルボキシル基に帰属されるピーク強度は，空気中よりも酸素雰囲気でVUV照射を行った方が高くなった。この結果から，酸素雰囲気でVUV照射を行うことによってPEEK表面へのカルボキシル基の形成が促進されたことが分かった。表面改質したPEEK基板上に精製水を滴下し，接触角を測定したところ，接触角は88.8°（未処理）からVUV照射後（空気中）20.0°まで低下した。一方，酸素雰囲気でVUV照射を行うと，接触角は更に12.8°まで低下した。このことから，酸素雰囲気下でVUV照射するとPEEK基板表面の親水性が向上することが分かった。表面改質したPEEK基板をHAp溶解水溶液に浸漬し，140℃で10 minマイクロ波加熱を10回繰り返した。SEMでPEEK基板表面を観察すると，PEEK基板上に板状結晶が集合してできた球状粒子が広範囲に析出していた。薄膜XRDによって結晶を調べたところ，これらの結晶はHApに帰属された。また，PEEK基板を被覆したHApの膜厚を観察した結果，酸素雰囲気でVUV照射後，マイクロ波加熱した場合に24 μmとなり，空気中でVUV照射した場合よりも厚くなっていた。
以上，VUV照射によって表面改質したPEEK基板をHAp溶解水溶液に浸漬し，マイクロ波加熱すると，PEEKのガラス転移温度（143℃）程度の温度でも密着性の良いHAp層を形成できることが分かった。
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