2016 Fiscal Year Annual Research Report
Creation of implants to influence human body using bioresorbable amorphous calcium phosphate films
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26709049
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
上田 恭介 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40507901)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生体材料 / 材料加工・処理 / 非晶質リン酸カルシウム / コーティング / 抗菌性 / 骨形成タンパク質 / 薬剤徐放 / 硬組織適合性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非晶質リン酸カルシウム(ACP)の生体吸収性に着目し、１．埋入手術時にはAgイオンによる抗菌性を発現し、２．埋入初期段階では添加元素の徐放による新生骨形成を促進し、３．最終的にはコーティング膜自身は溶解し、チタンインプラントと自家骨が直接接合する、というインプラント表面を構築することを目的としている。
（１）溶解性制御を目的とした元素添加ACP膜を作製した。膜中添加元素濃度および成膜速度は添加元素の蒸気圧と相関があることを見出し、蒸気圧が低いほど膜中添加元素濃度および成膜速度は増加した。ラマン分光法による構造解析から、ACP膜のリン酸は架橋酸素を持たないQ0および架橋酸素を1つ持つQ1ユニットで構成されていることが分かった。Nb, Ta添加ACP膜においては無添加ACP膜と比べて擬似体液中への溶解性が抑制された。Nb, Ta添加ACP膜のQ0ユニットは無添加ACP膜と比べて低下しており、架橋酸素が増えたことによりガラスネットワークが安定化されたため、溶解性も抑制されたことが示唆された。
（２）抗菌性発現を目的としたAg添加ACP膜においては、Agは金属状態で存在することが示唆された。RFマグネトロンスパッタリング法による成膜時のRF出力が高い場合、Agは基板側に濃化し、深さ方向に対する膜組成の変化が大きくなるが、RF出力を下げることで均一組成を有する膜を作製可能であることを見出した。加えて、大腸菌に対する抗菌性発現のための、培地中Agイオン濃度を明らかにすることができた。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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