| 研究課題/領域番号 |
16300152
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
医用生体工学・生体材料学
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| 研究機関 | 東京医科歯科大学 |
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研究代表者 |
米山 隆之 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教授 (00220773)
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| 研究分担者 |
石原 一彦 東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (90193341)
井上 芳徳 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 講師 (70280964)
小林 郁夫 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (40242268)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2004年度: 11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
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| キーワード | チタンニッケル合金 / MPCポリマー / コーティング / 超弾性 / 表面改質 / ステント |
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| 研究概要 |
1.超弾性合金特性について
(1)最適な超弾性を示すチタンニッケル合金の組成について、引張試験およびDSCによって検討した結果、体温における最適組成はTi-50.85Ni(mol%)近傍であると評価された。
(2)特性改良に有効な熱処理条件としては、713〜773K、0.9ks程度の中温処理が有効であることがわかった。
(3)合金鋳造体の疲労特性を検討した結果、CPチタン、Ti-6Al-4V合金と同程度の疲労強さを有すると評価された。
2.ステントの設計・加工について
チタンニッケル合金の超弾性による自己拡張型ステントの基本設計を行い、合金チューブを素材としてレーザ微細加工を施すことによってステントモデルを作製した。
3.合金の生体機能性ポリマーコーティングについて
(1)表面コーティングに適するMPCポリマーアロイとしてMPCユニットが30mol%のMPC-n-ブチルメタクリレート共重合体(PMB30)を合成した。
(2)PMB30をチタンニッケル合金表面にスピンコーティングし、被覆層の性質をSEM、エリプソメトリー、XPSで解析した。その結果、コーティング直後は辺縁部に不均一な被覆状態が認められたが、生理食塩水72h浸漬後には15-20nmに減少し、安定した皮膜層を形成することが判明した。
4.合金の表面改質について
(1)チタンニッケル合金の電解処理による表面改質に関し、XPSおよびAESによる表面解析を実施した結果、電解処理によって表面酸化皮膜の厚さが増加し、酸化の進行が認められた。
(2)さらに、乳酸-グリセリン-水系の電解液を用いた処理によって酸化皮膜表層中のNiを除去することに成功し、Ni溶出の抑制、耐食性向上との関連性が示唆された。
本研究の成果を総合すると、力学的高機能性、血液適合性、耐食性に優れたステントの開発が可能であることが判明し、生体に対する安全性および性能に優れた新規医療用デバイスの開発に貢献すると評価された。
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