| 研究課題/領域番号 |
20K05130
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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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| 審査区分 |
小区分26040:構造材料および機能材料関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
稗田 純子 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (40566717)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | チタン合金 / 骨含有元素 / 非平衡合金 / 骨形成能 / プラズマプロセス / チタン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
骨折固定具，人工関節や歯科インプラントでは，生体骨との接着が早く，接着強度の高い，いわゆる骨形成能が高い材料が求められる。本研究では，従来のチタン(Ti)およびTi合金よりも骨形成能に優れる新規医療用Ti材料の開発を目指し，従来の溶解プロセスでは作製できない骨含有元素であるマグネシウム(Mg)，カルシウム(Ca)とTiを合金化したTi合金やTi，Mg，Caを相分離状態で複合化した相分離型Ti複合体を作り出す。これら固溶体型Ti合金および相分離型Ti複合体の特性と骨形成能との相関関係を調べ，骨形成を促進させるために最適な組成，結晶構造，微細組織，表面構造等を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、従来のTiおよびTi合金よりも骨形成能に優れる新規医療用Ti材料の開発を目指し、骨含有元素であるCaやMgとTiを合金化したTi-MgおよびTi-Ca合金膜の作製を試みた。作製条件の検討により合金膜の組成制御に成功し、CaおよびMg濃度と作製した合金膜の結晶構造、表面特性と生体適合性との関係を明らかにした。CaあるいはMgの添加により、擬似体液中でのハイドロキシアパタイトの形成がTiと比べて早くなることがわかった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の溶解法では合金化できなかった元素が添加可能となったことにより、医療用金属材料の開発における添加元素の選択肢および可能性を広げることができる。さらに、本研究成果により、Ti合金製部材を体内に埋入してから骨との接着にかかる期間の改善が期待できる。
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