| 研究課題/領域番号 |
16K06786
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター |
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研究代表者 |
橋本 雅美 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 上級研究員 (20450851)
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| 研究分担者 |
金高 弘恭 東北大学, 歯学研究科, 准教授 (50292222)
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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 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 表面電位 / 酸化チタン / 窒素含有欠陥 / 骨芽細胞 / 水酸化アパタイト / アパタイト / 表面電荷 / タンパク質 / 分化 / 親水性 / チタン / 生体材料 |
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| 研究成果の概要 |
低酸素分圧下の窒素雰囲気中で純チタンを熱処理するだけで、生成したルチル型酸化チタンの表面がpH7付近の水溶液中で正、負またはゼロに帯電していることを確認している。また、これらの正または負に電位を有する表面上では、HAp形成能と骨芽細胞分化能の両方が、未処理やゼロ電荷の酸化チタンより向上することを確認した。これは、細胞接着性のタンパク質であるフィブロネクチンの吸着だけで無く、水酸化アパタイトの構成成分であるCaおよびPの吸着が生じているためと考えられた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
純チタンの生体活性に関しては、酸素分圧を制御した窒素雰囲気中での熱処理によって酸化チタン中の窒素含有欠陥を制御した報告例は無く、窒素含有欠陥の有効電荷を変化させる取り組みも我々のグループ以外には無い独創的なものである。さらに純チタンに吸着するタンパク質の形態も表面電位の違いによって異なると考えられ、純チタンの窒素含有欠陥制御→表面電位制御→タンパク質吸着形態解明といった一連の生体分子の吸着課程の経時変化が明確となり、生体活性能の本質を理解した材料設計を可能にした。
本技術は、健康寿命を延伸し、生活の質を生涯にわたり保つことが可能になるばかりでなく、医療費、介護サービス費の削減が期待できる。
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