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2014 Fiscal Year Research-status Report

硬組織と軟組織のいずれにも適合する金属・セラミックス・有機系生体材料の開発

Research Project

Project/Area Number 26630345
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

黒田 健介  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 准教授 (00283408)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日比 英晴  名古屋大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90345885)
土屋 周平  名古屋大学, 医学部附属病院, 助教 (20569785)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords生体材料 / 組織適合性 / タンパク質
Outline of Annual Research Achievements

世界的に急速な高齢化が進む中,歯科や整形外科領域においてインプラント治療が激増している.しかし骨形成能の低い高齢者には,インプラント治療が困難な場合が多く,低い骨形成能患者に対して適用できるインプラントの開発が急務である.本研究では,工学と医学が独自に検討してきたインプラントへの有効な表面処理,すなわち金属表面の親水化処理と,金属表面へのタンパク質吸着処理を融合させ,コーティング層を有せずとも高い骨伝導性を有する「タンパク質吸着型バイオインプラント」の作製技術を構築する.作製したバイオインプラントを動物生体内での骨形成能評価に供するとともに,学術的観点から吸着タンパク質種の特定や定量評価,吸着メカニズムの解明など生体外評価も積極的に行い,これらの相関関係を明らかにする.さらに,合金インプラント表層からの脱合金元素処理やバイオインプラントへのタンパク質と薬剤の同時吸着性・徐放性制御などの応用研究も試みる.このうち本年度は,純Tiならびに二酸化チタン,酸化アルミニウム,酸化ジルコニウム焼結体に対して,各種親水化表面処理を施し,水滴接触角<10度以下の超親水性表面を作製することに成功し,あわせて,タンパク質(アルブミン,フィブロネクチン)吸着試験を行い,親水性表面ほど,これらのタンパク質が吸着しやすくなることを見出した.一部のタンパク質吸着試料については,硬組織適合性の評価を開始し,さらにインドメタシンやイブプロフェンなどの抗炎症薬吸着特性についても評価を開始している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

年度当初に計画した研究内容の一部を行うには至らなかったが,次年度以降に行う実験の一部をすでに開始しており,全体としては,おおむね順調に進展しているものと考える.

Strategy for Future Research Activity

ほぼ計画通りの内容で研究を進めることができるものと考えるが,さらに計画以上の進展が図れるよう努める.なお,計画変更等の問題点は特にない.

Causes of Carryover

外部委託している動物埋植実験の一部が完了しなかったため.

Expenditure Plan for Carryover Budget

すでに動物埋植試験用バイオインプラントの作製を始めており,作製完了次第,動物埋植試験を開始するため,特に使用計画に変更はない.

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Hydrothermal Treatment of Titanium Alloys for the Enhancement of Osteoconductivity2015

    • Author(s)
      M. Zuldesmi, A. Waki, K. Kuroda, M. Okido
    • Journal Title

      Mater. Sci. Eng.: C

      Volume: 49 Pages: 430-435

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.msec.2015.01.031

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A New Approach for Controlling Osteoconductivity of Valve Metals Based on TiO2 coatings on Ti Substrates2015

    • Author(s)
      K. Kuroda, M. Okido
    • Journal Title

      Mater. Technol.

      Volume: 30 Pages: B13-B20

    • DOI

      10.1179/1753555714Y.0000000221

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Osteoconductivity of Hydrothermal-Treated Valve Metals2014

    • Author(s)
      K. Kuroda, M. Zuldesmi, M. Okido
    • Journal Title

      Mater. Sci. Forum

      Volume: 783-786 Pages: 1298-1302

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/MSF.783-786.1298

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Osteoconductivity of Superhydrophilic Anodized TiO2 Films using Hydrothermal Treatment2014

    • Author(s)
      M. Okido, K. Kuroda
    • Journal Title

      Mater. Sci. Forum

      Volume: 783-786 Pages: 1332-1336

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/MSF.783-786.1332

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enhancement of Valve Metal Osteoconductivity by One-Step Hydrothermal Treatment2014

    • Author(s)
      M. Zuldesmi, A. Waki, K. Kuroda, M. Okido
    • Journal Title

      Mater. Sci. Eng.: C

      Volume: 42 Pages: 405-411

    • DOI

      10.1016/j.msec.2014.05.049

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 各種純金属及びその熱酸化物上への骨芽細胞初期接着性評価2015

    • Author(s)
      山内勇樹, 小林千悟, 岡野 聡, 岡本威明, 黒田健介, 阪本辰顕
    • Organizer
      日本金属学会・春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
  • [Presentation] 生体材料用チタンの表面親水性・疎水性と骨伝導性2015

    • Author(s)
      黒田健介
    • Organizer
      北見工業大学 ミニ研究会「生体機能型金属材料の研究開発」
    • Place of Presentation
      北見(北海道)
    • Year and Date
      2015-02-25 – 2015-02-25
    • Invited
  • [Presentation] Ti-9Mn-3Sn合金からの構成分溶解抑制表面処理ならびに骨伝導性評価2014

    • Author(s)
      西出雄登, 黒田健介, 興戸正純
    • Organizer
      第36回 日本バイオマテリアル学会大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-18
  • [Presentation] 生体材料用チタンをはじめとする各種バルブメタル・合金の高骨伝導化表面処理 ~従来の発想を覆す湿式表面処理~2014

    • Author(s)
      黒田健介
    • Organizer
      日本金属学会・日本鉄鋼協会中国四国支部 第119回 金属物性研究会
    • Place of Presentation
      松山(愛媛)
    • Year and Date
      2014-10-01 – 2014-10-01
    • Invited
  • [Presentation] Osteoconductivity of Super Hydrophilic Valve Metals and Titanium Alloys2014

    • Author(s)
      K. Kuroda, M. Okido
    • Organizer
      26th Euro. Conf. on Biomater. (ESB2014)
    • Place of Presentation
      Liverpool, UK
    • Year and Date
      2014-08-31 – 2014-09-03
  • [Presentation] Hydrothermal Treatment Surface Modification of Titanium alloys for Enhancement of Osteoconductivity2014

    • Author(s)
      M. Zuldesmi, K. Kuroda, M. Okido
    • Organizer
      IUMRS
    • Place of Presentation
      Kitakyushu, Japan
    • Year and Date
      2014-08-24 – 2014-08-30
  • [Presentation] 大気圧プラズマによるチタンの親水化機能表面作製とヒト脱落乳歯幹細胞由来培養上清による骨結合の向上2014

    • Author(s)
      大森正裕, 土屋周平, 原 憲史, 黒田健介, 日比英晴, 興戸正純, 上田 実
    • Organizer
      第35回日本炎症・再生医学会
    • Place of Presentation
      名護(沖縄)
    • Year and Date
      2014-07-01 – 2014-07-04
  • [Presentation] Surface Modified Titanium Implants using Hydro-Thermal Treatment2014

    • Author(s)
      K. Kuroda, M. Okido
    • Organizer
      8th Inter. Conf. on the Sci. & Technol. for Advanced Ceramics (STAC8)
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-27  

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