• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

レーザーCVD法による生体親和性セラミックスコーティングの高速合成

研究課題

研究課題/領域番号 18360310
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関東北大学

研究代表者

後藤 孝  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60125549)

研究分担者 増本 博  東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 教授 (50209459)
木村 禎一  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10333882)
塗 溶  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80396506)
堀田 幹則  東北大学, 金属材料研究所, 助教 (30431604)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
16,620千円 (直接経費: 15,600千円、間接経費: 1,020千円)
2007年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2006年度: 12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
キーワード生体親和性 / セラミックス膜 / レーザーCVD
研究概要

本研究では、有機金属化学気相析出法(MOCVD)およびレーザー援用したCVD法(LCVD)を用いてカルシウム系複酸化物膜を作製し、成膜条件が生成相、微細組織、成膜速度に与える影響を調べた。また、生体外試験として擬似体液中への浸漬実験を行い、骨類似アパタイトの形成挙動から膜の骨伝導能および生体適合性を評価した。
MOCVD法により、CaTiO_3、HApおよびα-TCP単相膜が初めて合成された。平滑の表面組織を有するCaTiO_3膜では6週間、複雑な表面組織を有するCaTiO_3膜では3日、α-TCP膜では2週間、HAp膜では6時間の浸漬により、それぞれ表面全体がアパタイトで覆われた。アパタイトはいずれも膜の微細な窪みで優先的に形成され、セラミックス膜の骨伝導能のほかに、表面モルフォロジーが大きく影響を及ぼすことがわかった。
LCVD法により、HApおよび□-TCP単相膜が得られた。Ca-P-0膜の生成相はレーザー出力の影響を強く受け、P_L=200Wではα-TCPが広く生成し、P_L=150Wでは低温領域ではHApが生成し、高温領域ではα-TCPが生成した。また、P_L=100WではHApが主相として広範囲で生成した。いずれの膜も断面は緻密な構造であった。成膜速度は、原料過飽和度、T_<dep>、P_Lの増加とともに増加し、P_L=200W、P_<O2>=0.6kPaで1200μm/hであった。HAp膜を被覆した試料のハンクス溶液中への浸漬実験では、浸漬6時間後からアパタイトが形成した。
以上の結果から、CVD法を用いてCa-Ti-OおよびCa-P-O膜の合成が可能であり、合成条件が膜の生成相、微細組織および成膜速度に及ぼす影響が明らかになった。また、得られたCa-Ti-OおよびCa-P-O膜は非常に短期間でアパタイトが形成し、高い骨伝導能を示すことがわかった。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] MOCVD法によるCa-Ti-0およびCa-P-O系傾斜機能バイオセラミックス膜の合成2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝、上田恭介、成島尚之
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金 55

      ページ: 325-330

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Formation on Ca-P-O Coating Prepared by MOCVD2008

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Materials Transaction 49(印刷中)

    • NAID

      10024271166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Ca-Ti-O/Ca-P-O functionally graded bio-ceramic film by MOCVD2008

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Society of Powder and Powder Metallurgy 55

      ページ: 325-330

    • NAID

      10021173154

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Formation on Ca-P-O coating Prepared by MOCVD2008

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Materials Transaction 49(in press)

    • NAID

      10024271166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Formation on calcium phosphate coated titanium2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 561-565

      ページ: 1513-1516

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of hydroxyapatite and calcium phosphate films by MOCVD2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transaction 48

      ページ: 3149-3153

    • NAID

      10020008035

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Formation on MOCVD-CaTiO_3 coated Ti2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 352

      ページ: 301-304

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Formation on CaTiO_3 Film Prepared by Metal-organic Chemical Vapor Deposition2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Materials Transaction 48

      ページ: 1505-1510

    • NAID

      10019486963

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Formation on CaTiO_3 Film Prepared by Metal-organic Chemical Vapor Deposition2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Materials Transaction 48(6)

      ページ: 1505-1510

    • NAID

      10019486963

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydroxyapatite Formation on MOCVD-CaTiO_3 coated, Ti2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials 352

      ページ: 301-304

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of hydroxyapatite and calcium phosphate films by MOCVD2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transaction 48(12)

      ページ: 3149-3153

    • NAID

      10020008035

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of hydroxyapatite and calcium phosphate films by MOCVD2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transaction 48

      ページ: 3149-3153

    • NAID

      10020008035

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation conditions of CaTiO_3 film by metal-organic chemical vapor deposition2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47

      ページ: 1386-1390

    • NAID

      10017490443

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Pyrochlore Ca_2Ti_O_6 by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47

      ページ: 2603-2605

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MOCVD法による傾斜組成生体適合性膜の作製2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝、上田恭介、成島尚之
    • 雑誌名

      傾斜機能材料 20

      ページ: 109-114

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation conditions of CaTiO_3 film by metal-organic chemical vapor deposition2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47(5)

      ページ: 1386-1390

    • NAID

      10017490443

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Pyrochlore Ca_2Ti_2O_6 by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47(10)

      ページ: 2603-2605

    • NAID

      10018310583

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation of Graded Biocompatible Films by MOCVD2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 雑誌名

      Functionally Graded Materials 20

      ページ: 109-114

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Preparation conditions of CaTiO_3 film by metal-organic chemical vapor deposition2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47(5)

      ページ: 1386-1390

    • NAID

      10017490443

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Preparation of Pyrochlore Ca_2Ti_2O_6 by Metal-Organic Chemical Vapor Deposition2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto
    • 雑誌名

      Materials Transactions 47(10)

      ページ: 2603-1605

    • NAID

      10018310583

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] MOCVD法による傾斜組成生体適合性膜の作製2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝, 塗溶, 後藤孝, 上田恭介, 成島尚之
    • 雑誌名

      傾斜機能材料 20

      ページ: 109-114

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] レーザーCVD法により合成したリン酸カルシウム膜のアパタイト形成能2008

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗 溶、後藤 孝、上田恭介、成島尚之
    • 学会等名
      日本金属学会2008年春期(第142回)大会
    • 発表場所
      東京都
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Apatite formation anility of calcium phosphate films prepared by laser CVD2008

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 学会等名
      2008 Spring Meeting of the Japan Institute of Metals
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MOCVD法により合成したCa-P-O膜上への擬似体液中におけるアパタイト形成2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝、上田恭介、成島尚之
    • 学会等名
      第45回セラミックス基礎科学討論会
    • 発表場所
      仙台市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MOCVD法によるCa-Ti-OおよびCa-P-O系傾斜機能バイオセラミックス膜の合成2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝
    • 学会等名
      粉体および粉末冶金協会平成19年度秋季大会
    • 発表場所
      京都市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] レーザーCVD法により合成したリン酸カルシウム膜の微細組織2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝
    • 学会等名
      日本金属学会2007年秋期(第141回)大会
    • 発表場所
      岐阜市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Hydroxyapatite Formation on Calcium Phosphate Coated Titanium2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima
    • 学会等名
      The sixth Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MOCVD法により合成したCa-P-O膜の擬似体液中におけるHAp形成2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗 溶、後藤 孝、上田恭介、成島尚之
    • 学会等名
      日本金属学会2007年春期(第140回)大会
    • 発表場所
      千葉県
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MOCVD法によるリン酸カルシウム膜の合成2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2007年年会
    • 発表場所
      東京都
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Apatite formation on the Ca-P-O films prepared by MOCVD in a pseudo body solution2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, and Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 学会等名
      The 45^<th> Symposium on Basic Science of Ceramics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of calcium phosphate films by MOCVD2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 学会等名
      Annual Meeting of the Ceramic Society of Japan 2007
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] HAp formation behavior of Ca-P-O films prepared by MOCVD in a Hank''s solution2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda and Takayuki Narushima
    • 学会等名
      2007 Spring Meeting of the Japan Institute of Metals
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Hyfroxyapatite Formation on Calcium Phosphate Coated Titanium2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu, Takashi Goto, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima
    • 学会等名
      The 6^th Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Microstructure of calcium phosphate films prepared by laser CVD2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 学会等名
      2007 Autumn Meeting of the Japan Institute of Metals
    • 発表場所
      Gifu, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of Ca-Ti-O/Ca-P-O functionally graded bioceramic films2007

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 学会等名
      2007 Autumn Meeting of the Japan Societyof Powder and Powder Metallurgy
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MOCVD法によるCa-Ti-0およびCa-P-0系傾斜機能バイオセラミックス膜の合成2007

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝
    • 学会等名
      粉体および粉末冶金協会平成19年度秋季大会
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] MOCVD法による傾斜組成生体適合性膜の作製2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝、上田恭介、成島尚之
    • 学会等名
      2006年傾斜機能材料シンポジウム
    • 発表場所
      島根県
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] MOCVD法によるCa-P-O系膜の合成2006

    • 著者名/発表者名
      佐藤充孝、塗溶、後藤孝
    • 学会等名
      日本金属学会2006年秋期(第139回)大会.
    • 発表場所
      新潟市
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Hydroxyapatite Formation on MOCVD-CaTiO_3 coated Ti2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 学会等名
      The 3rd international symposium on advanced ceramics (ISAC-3)
    • 発表場所
      Singapore
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Preparation of Ca-P-O system films by MOCVD2006

    • 著者名/発表者名
      Mitsutaka Sato, Rong Tu and Takashi Goto
    • 学会等名
      2006 Autumn Meeting of the Japan Institute of Metals
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi