| 研究課題/領域番号 |
17H01327
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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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 |
構造・機能材料
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
向井 敏司 神戸大学, 未来医工学研究開発センター, 教授 (40254429)
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| 研究分担者 |
磯野 吉正 神戸大学, 工学研究科, 教授 (20257819)
福本 巧 神戸大学, 医学研究科, 教授 (70379402)
池尾 直子 神戸大学, 工学研究科, 助教 (80647644)
上杉 晃生 神戸大学, 工学研究科, 助教 (90821710)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2018年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2017年度: 22,360千円 (直接経費: 17,200千円、間接経費: 5,160千円)
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| キーワード | 生体材料 / 生体内分解性金属 / 検力センサー / マイクロワイヤ / 粒界偏析 / 細線 / 高靱性材料設計 |
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| 研究成果の概要 |
生体内分解性インプラントは経時に伴い体内で分解されるため、抜去手術を必要としないデバイスとして注目されている。本研究では分解に伴う力学的強度をリアルタイムでモニタリングできる検力システムの構築を目標として、その要素技術確立に向けた研究を行った。ここでは、第一原理計算の援用により、体内分解性を有するマグネシウム合金ならびに亜鉛合金の強度および分解性を最適にするための組成設計、塑性加工による材料内部のヘテロ構造形成を通じた強くて壊れにくい強靱な細線の組織制御、体内分解性を有するマイクロ検力センサーの形成、およびインプラント表面へ実装する手法を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
生体内分解性インプラントは経時に伴い体内で分解されるため、抜去手術を必要としない利点を有しているが、治癒部を維持する力学的性能を検証するためにはX線CTなど体外からの観察以外に取り得る手段がない。本研究ではインプラントに作用する力を計測するための生体内分解性を有する検力センサーおよびマイクロワイヤの創製研究を実施した。強靱化および分解性制御に有効な構成元素を計算により選定し、生体内分解性を有する高強度マイクロワイヤの創製を試みた。本研究で得られた成果は、体内で分解するマイクロ検力センサーの開発につながるだけではなく、細線を活用したステントや縫合糸など各種の医療デバイス開発にも応用が期待される。
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