| 研究課題/領域番号 |
16H04511
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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 |
複合材料・表界面工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
廣本 祥子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 構造材料研究拠点, 主幹研究員 (00343880)
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| 研究分担者 |
山崎 智彦 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (50419264)
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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 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2016年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
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| キーワード | 生体材料 / 生体内溶解性金属材料 / 生体吸収性 / リン酸カルシウム / ポリマー複合化 / 自己修復 / 細胞接着 / 生体内溶解性／生体吸収性 / ポリマー / 構造・機能材料 / 表面・界面特性 / 複合材料・物性 / 細胞・組織 / リン酸カルシウム被膜 / 表面・界面物性 |
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| 研究成果の概要 |
生体内で溶解・吸収・消失する生体吸収性デバイスのためのMg合金において、その腐食溶解速度を制御する自己修復性ポリマー－リン酸カルシウム（Ca-P）複合被膜の開発を目的とした。Ca-P被膜は、Mg合金の腐食速度を抑制して高い骨伝導性を示す一方、埋入手術時のデバイス変形や骨ネジのねじ込み操作でできた被膜のキズが腐食の起点になる可能性が高い。本研究では、Ca-P被膜に粘性で親水性のポリエチレングリコールやポリアクリル酸を修飾すると、被膜の欠損修復を促進することを明らかにした。ポリマー修飾は細胞接着を抑制したことから、デバイス用途に合わせた細胞接着性を示す表面の創出に応用できることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の自己修復被膜は、被膜の欠損部分を覆うポリマーや基材のインヒビターを放出するように設計されており、放出ポリマーにはポリ乳酸などの疎水性ポリマーが多い。生体材料表面は、生体適合性のために親水性であることが望ましい。本研究で示した親水性ポリマーがMg合金のCa-P被膜の修復を促進する性質は、Mg合金の自己修復被膜に高生体適合性ポリマーを用いて生体適合性の維持・向上ができることを示す重要な知見である。また、自己修復被膜は、Mg合金の局部腐食進展を防いて埋入初期の合金強度の保持期間を長くできるため、生体吸収性Mg合金の実用化を進展させる。この知見は、新しい自己修復被膜の設計指針になる。
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