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抗菌性と骨適合性の両方に優れる溶解性制御型Ag添加リン酸カルシウム膜の作製

研究課題

研究課題/領域番号 15J00660
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関東北大学

研究代表者

GOKCEKAYA OZKAN  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードリン酸カルシウム / Ag / 抗菌性 / コーティング / HRTEM / 細胞毒性 / silver / incorporation / antibacterial / calcium phosphate / hydroxyapatite / tricalcium phosphate / cytotoxiciy
研究実績の概要

I. Ag含有リン酸カルシウム粉末の抗菌性評価
湿式法によりAg含有リン酸カルシウム粉末を合成した。Agの溶解度はハイドロキシアパタイト(HA)よりもβ型リン酸三カルシウム(β-TCP)の方が大きいことを見出した。Ag固溶β-TCPはβ-TCPの溶解に伴いAgイオンを放出することから、同量のAgを含有する金属Ag含有HAよりも擬似体液中へのAg放出量が大きく、長期間の放出を維持することを明らかにした。それに伴い、Ag固溶β-TCPは大腸菌に対する抗菌性を示した。一方、ISO 10993-5に準拠したV79細胞を用いた毒性評価試験を行い、Ag固溶β-TCPは細胞毒性は示さないことを確認した。
II. Ag固溶β型リン酸三カルシウムの構造解析
β-TCP中においてAgはCaサイトに置換することが知られている。本研究では、β-TCP中のAgの位置を明らかにするために、高分解能透過型電子顕微鏡(HRTEM)の使用方法を習得し、Ag固溶β-TCPを観察した。Agはβ-TCPのCa(4)サイトに存在することを明らかにした。これはシミュレーションの結果とも一致していた。
III. Ag含有非晶質リン酸カルシウム薄膜の抗菌性評価
RFマグネトロンスパッタリング法により、Ag含有非晶質リン酸カルシウム(AgACP)薄膜をTi基板上に作製した。擬似体液への溶解性試験の結果、ACP薄膜の溶解に伴いAgも放出されることを明らかにした。膜厚0.5μmのAgACP薄膜のシェーク法による抗菌性評価方法を確立し、大腸菌および黄色ブドウ球菌のいずれに対しても抗菌性を発現することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] In vitro evaluation of Ag-containing calcium phosphates: Effectiveness of Ag-incorporated β-tricalcium phosphate2017

    • 著者名/発表者名
      O. Gokcekaya, K. Ueda, K. Ogasawara, H. Kanetaka, T. Narushima
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. C

      巻: 75 ページ: 926-933

    • DOI

      10.1016/j.msec.2017.02.059

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro performance of Ag-incorporated hydroxyapatite and its adhesive porous coatings deposited by electrostatic spraying2017

    • 著者名/発表者名
      Ozkan Gokcekaya, Thomas J. Webster, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Celaletdin Ergun
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. C

      巻: 75 ページ: 556-564

    • DOI

      10.1016/j.msec.2017.03.233

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ceramic coating of Ti and its alloys using dry processes for biomedical applications2016

    • 著者名/発表者名
      Ueda T., Kondo N., Sado S., Gokcekaya O., Ueda K., Ogasawara K. and Narushima T.
    • 雑誌名

      Interface Oral Health Science 2016: Innovative Research on Biosis & Abiosis Intelligent Interface

      巻: - ページ: 23-34

    • DOI

      10.1007/978-981-10-1560-1_2

    • ISBN
      9789811015595, 9789811015601
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In vitro properties of Ag-containing calcium phosphates2016

    • 著者名/発表者名
      O. Gokcekaya, K. Ueda, T. Narushima, K. Ogasawara, H. Kanetaka
    • 雑誌名

      40th Int'l Conf & Expo on Advanced Ceramics & Composites, Next Generation Bioceramics and Biocomposites

      巻: -

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Synthesis and characterization of Ag-containing calcium phosphates with various Ca/P ratios2015

    • 著者名/発表者名
      O. Gokcekaya, K. Ueda, T. Narushima, C. Ergun
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Eng. C

      巻: 53 ページ: 111-119

    • DOI

      10.1016/j.msec.2015.04.025

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Control of Ag release from Ag-containing calcium phosphates in simulated body fluid2015

    • 著者名/発表者名
      O. Gokcekaya, K. Ueda, T. Narushima
    • 雑誌名

      Ceramics Transactions

      巻: 254 ページ: 13-20

    • DOI

      10.1002/9781119190134.ch2

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In vitro evaluation of Ag-containing calcium phosphates2015

    • 著者名/発表者名
      O. Gokcekaya, K. Ueda, T. Narushima, K. Ogasawara
    • 雑誌名

      Twenty-Fourth International Symposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials Proceedings

      巻: - ページ: 95-103

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Ti上に作製されたAg含有非晶質リン酸カルシウム膜の評価2017

    • 著者名/発表者名
      井上紅花、上田恭介、O. Gokcekaya、伊藤甲雄、小笠原康悦、成島尚之
    • 学会等名
      日本金属学会第160回大会(2017年春期)
    • 発表場所
      首都大学東京, 八王子市
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of a bioresorbable Ag-containing amorphous calcium phosphate coating film and evaluation of its antibacterial activity2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ueda, N. Kondo, O. Gokcekaya, T. Kasuga, A. Obata, K. Ogasawara, H. Kanetaka, T. Narushima
    • 学会等名
      The 9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM9)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Kyoto
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro dissolution behavior and antibacterial activity of Ag-containing biphasic calcium phosphates2016

    • 著者名/発表者名
      O. Gokcekaya, K. Ueda, T. Narushima, K. Ogasawara, H. Kanetaka
    • 学会等名
      The 9th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing (PRICM9)
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center, Kyoto
    • 年月日
      2016-08-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of chemical state of silver added to calcium phosphates on dissolution behavior, antibacterial activity, and cytotoxicity2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ueda, O. Gokcekaya, K. Ogasawara, H. Kanetaka, T. Narushima
    • 学会等名
      International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (THERMEC’ 2016)
    • 発表場所
      MESSE GRAZ, Graz, Austria
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] TiへのAg含有非晶質リン酸カルシウム薄膜の作製とその抗菌性評価2016

    • 著者名/発表者名
      上田恭介、近藤なつ美、O. Gokcekaya、小幡亜希子、春日敏宏、小笠原康悦、成島尚之
    • 学会等名
      軽金属学会第130回春期大会
    • 発表場所
      大阪大学, 吹田市
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] In vitro properties of Ag-containing calcium phosphates2016

    • 著者名/発表者名
      O. Gokcekaya, K. Ueda, T. Narushima, K. Ogasawara, H. Kanetaka
    • 学会等名
      40th Int'l Conf & Expo on Advanced Ceramics & Composites
    • 発表場所
      Hilton Daytona Beach Resort and Ocean Center, Daytona Beach, Florida, USA
    • 年月日
      2016-01-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In vitro evaluation of Ag-containing calcium phosphates2015

    • 著者名/発表者名
      O. Gokcekaya, K. Ueda, T. Narushima, K. Ogasawara
    • 学会等名
      Twenty-Fourth International Symposium on Processing and Fabrication of Advanced Materials
    • 発表場所
      Centenary Memorial Hall, Senriyama Campus, Kansai University, Osaka, Japan
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Antibacterial activity and cytotoxicity of Ag-containing calcium phosphates2015

    • 著者名/発表者名
      Ozkan Gokcekaya、上田恭介、成島尚之、小笠原康悦、金髙弘恭
    • 学会等名
      日本金属学会 第157回大会(2015年秋期)
    • 発表場所
      九州大学, 福岡市
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of antibacterial activity of Ag-containing calcium phosphates2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ueda, O. Gokcekaya, T. Narushima, K. Ogasawara, H. Kanetaka
    • 学会等名
      The 10th Anniversary International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • 発表場所
      Baden-ya Soho, Zao
    • 年月日
      2015-08-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ag含有リン酸カルシウムの抗菌性評価2015

    • 著者名/発表者名
      上田恭介、関山雅人、Ozkan Gokcekaya、成島尚之、小笠原康悦
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成27年度春季大会
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場, 新宿区
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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