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次世代型補助人工心臓用メカニカルシールのための低摩擦発現タンパク膜創成

研究課題

研究課題/領域番号 17H06517
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関東北大学

研究代表者

神田 航希  東北大学, 工学研究科, 助教 (60803731)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードバイオトライボロジー / 血漿タンパク質 / 変性 / 血漿タンパク質吸着 / 変性抑制 / 低摩擦発現 / トライボロジー / タンパク膜 / メカニカルシール / タンパクフィルム / 表面自由エネルギー / 補助人工心臓
研究成果の概要

血漿タンパク質の非変性条件下における摩擦試験を行うため,ダブルネットワーク(DN)ゲルを摩擦試験片対の片方に用いて摩擦試験を行った.非変性状態に支配されるアルブミン膜がSiCディスク上に形成され,さらにアルブミン中の摩擦係数は水中と比較して低下する.またフィブリノーゲン中における摩擦係数はアルブミン中と比較して低下し,さらにフィブリノーゲンの吸着量は摩擦により増加する.またアルブミンとフィブリノーゲンの混合溶液中の摩擦係数はアルブミン溶液中と比較して低下した.これより血漿タンパク質同士の相互作用が低摩擦発現の鍵を握ることが示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は摩擦条件下において形成される血漿タンパク膜の形成機構や,膜を構成する血漿タンパク質同士の相互作用に着目している.さらにDNゲルの導入により変性抑制条件下での摩擦試験を可能としており,血漿タンパク膜による低摩擦発現条件の解明にも寄与する.これは低摩擦を長期的に発現する補助人工心臓用メカニカルシールのしゅう動面設計指針提案のための基礎的な研究である.また他の人工臓器の摩擦特性向上のための知見となる.

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [学会発表] Generation of Low Friction by Native-Rich Protein film2019

    • 著者名/発表者名
      Koki Kanda, Yoshiyuki Ueno, Koshi Adachi
    • 学会等名
      International Conference on Manufacturing, Machine Design and Tribology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血漿タンパク質溶液中における低摩擦発現のためのトライボフィルム2018

    • 著者名/発表者名
      上野嘉之 , 神田航希, 足立幸志
    • 学会等名
      トライボロジー会議2018秋 伊勢
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 血漿中しゅう動面におけるトライボフィルム形成に及ぼす接触面圧とすべり速度の影響2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木るな, 神田航希, 足立幸志
    • 学会等名
      トライボロジー会議2018秋 伊勢
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of plasma protein on formation of protein film for low friction2018

    • 著者名/発表者名
      K. Kanda, Y. Ueno, K. Adachi
    • 学会等名
      4th International Conference on BioTribology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control of protein film for low friction by surface texture on mechanical seal for ventricular assist device2018

    • 著者名/発表者名
      F. Dalsheimer , K. Kanda, T. Urano, S. Tazawa, S. Kobayashi, K. Adachi
    • 学会等名
      4th International Conference on BioTribology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血漿タンパク質溶液中低摩擦のためのトライボフィルム制御2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木るな,神田航希,足立幸志
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部第53期秋季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2020-03-30  

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