| 研究課題/領域番号 |
16H03170
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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 |
生体医工学・生体材料学
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| 研究機関 | 帝京大学 |
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研究代表者 |
村上 輝夫 帝京大学, 福岡医療技術学部, 教授 (90091347)
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| 研究分担者 |
中嶋 和弘 帝京大学, 福岡医療技術学部, 准教授 (70315109)
澤江 義則 九州大学, 工学研究院, 教授 (10284530)
坂井 伸朗 九州工業大学, 大学院工学研究院, 准教授 (60346814)
鈴木 淳史 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (90162924)
岡崎 賢 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (10398092)
鎗光 清道 首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (90723205)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 人工軟骨 / ハイドロゲル / バイオトライボロジー / バイオメカニクス / 生体規範超潤滑 |
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| 研究成果の概要 |
生体関節の巧みな潤滑機構に着目し、関節軟骨における固液二相潤滑機構や関節液成分の吸着特性を明らかにし、多種の潤滑モードの協調作用に基づく生体関節の超潤滑機構を明確化した。そのような生体関節超潤滑機構を規範にして、高機能ポリビニルアルコール(PVA)ハイドロゲル人工軟骨を開発し多様な作動条件下でのロバスト性の向上に取組んだ。高含水ハイドロゲルにおいて間隙流体圧や摩擦挙動を評価し、繊維強化の効果を固液二相有限要素解析と実験により検証し、積層ハイブリッドゲルにおける滅菌処理と架橋強化のためのガンマ線照射の最適条件を明示するとともに、高面圧下での耐摩耗性を有する単層複合化ハイブリッドゲルを開発した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超高齢社会の進展に伴い関節の機能低下をきたす患者が増加しており、たとえば国内の変形性関節症患者数は2000万人程度と見積もられており適切な対策が必要とされている。重度の症例に対しては、人工関節置換術が適用（年間約20万例）され、運動能力の回復や除痛の効果が得られているが、摩耗粉に起因する骨溶解によるゆるみの発生や脱臼などにより再置換が必要となる症例も生じている。本研究では、ゼロ摩耗を実現するために生体関節の多モード適応潤滑機構を再現できるハイドロゲル人工軟骨の実用化に取組んでおり臨床応用を実現するためにロバスト性の向上を進めた。また、その潤滑原理はその他の摩擦面にも応用可能と期待される。
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