2015 Fiscal Year Annual Research Report
レーザー描画磁気回路による生体組織誘導デバイスの開発
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25670830
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
高田 雄京 東北大学, 歯学研究科(研究院), 准教授 (10206766)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 良央 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (30302152)
高橋 正敏 東北大学, 歯学研究科(研究院), 助教 (50400255)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | レーザー / 磁気回路 / 窒素 / γ相 / α相 / 脱窒素 / 描画 / 磁性アタッチメント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、平成25年度に静磁場による血管上皮細胞の有意的増加を見出したこと、平成26年度に磁気回路の基材となる窒素固溶相（γ相）の耐食性が窒素固溶前のフェライト相（α相）よりも向上したことを明らかにした。平成27 年度の計画は、レーザー描画磁気回路を応用したデバイスの作製とγ相の生物学的安全性の評価である。特に、基材となるγ相の製造方法が確立し、レーザー照射による凝固収縮の情報も得られたことから、飽和磁束密度が高く磁気特性に優れたSUS XM27（Fe-26Cr-1Mo）に窒素を固溶させたオーステナイト系ステンレス鋼を作製し、磁性アタッチメントに応用されているカップヨーク型の磁気回路を試作することを試みた。
SUS XM27（Fe-26Cr-1Mo）を1150℃の窒素雰囲気（1atm）に保持することで、非磁性のオーステナイト相（γ相）を生成させ、基材となるγ相の相厚を固溶時間により制御することができた。φ4.22mmのXM27丸棒の外周を0.3mmだけγ相にしたディスクヨークを作製した後、レーザー光によって脱窒素を行い、外周にフェライト相（α相）を作製し、磁気回路を溶接した。この磁気回路を用いた磁石構造体を作製したところ、従来の磁気回路と同等の吸引力を得ることができた。同時に、マウス由来線維芽細胞を使用し、細胞増殖を評価した。その結果、γ相と固溶前のα相に有意な差は見られず、12週齢のウィスターラットの皮下に埋入した動物実験においても、病的所見は見当たらず、肉芽－線維性結合組織からなる被膜の厚さも有意な相違はなかった。
これらのことから、レーザー描画による磁気回路は従来の方法と同等の性能を実現すること、さらに基材であるγ相の安全性が窒素固溶前と同等であることが明らかとなり、これらの結果を総合的に合わせると、血管誘導デバイスを十分に作製可能であることが明らかとなった。
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[Journal Article] Investigation of an optimal magnetic attachment structure using three-dimensional finite element method –An influence of different magnetic assembly and keeper structure on attractive force-2015
Author(s)
○H. Nagai, H. Kumano, R. Kanbara, A. Ando, T. Masuda, T. Itakura, H. Konno, Y. Nakamura, Y. Takada, Y. Tanaka, J. Takebe
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Journal Title
J J Mag Dent
Volume: 24
Pages: 32-39
Peer Reviewed
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