生体用ジルコニウム合金の高耐食性化と腐食機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21700486
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 医用生体工学・生体材料学
• 研究機関: 東京医科歯科大学
• 研究代表者: 堤 祐介 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助教 (60447498)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 生体適合材料 / 生体用金属材料 / ジルコニウム / 耐食性 / 腐食

研究概要

ジルコニウム合金を生体材料へ応用するにあたり、これまでに明らかにされていなかったジルコニウムへの合金元素添加が及ぼす耐食性への影響を調査した。この結果、耐食性を向上もしくは低下させる元素およびその濃度範囲を解明した。また、この結果を基に成分調整を行うことで、既存のジルコニウム合金の大幅な耐食性の改善に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Micro-arc oxidation treatment to improve the hard-tissue compatibility of Ti-29Nb-13Ta-4.6Zr alloy (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Y
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 262 ページ: 34-38
  • DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.01.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microstructure and mechanical properties of Pt-added and Pd-added Zr-20Nb alloys and their metal release in 1 mass% lactic acid solution (2011)
  • 著者名/発表者名: Kondo R、Suyalatu、Tsutsumi Y、Doi H、Nomura N、Hanawa T
  • 雑誌名: Mat Sci Eng C 巻: Vol.31、No.5 ページ: 900-905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microstructure and mechanical properties of Pt-added and Pd-added Zr-20Nb alloys and their metal release in 1 mass% lactic acid solution (2011)
  • 著者名/発表者名: Kondo R
  • 雑誌名: Materials Science and Engineering C 巻: VOL.31 号: 5 ページ: 900-905
  • DOI: 10.1016/j.msec.2011.02.008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cathodic alkaline treatment of zirconium to give the ability to form calcium phosphate (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Y、Nishimura D、Doi H、NomuraN、Hanawa T
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: Vol.6、No.10 ページ: 4161-4166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cathodic alkaline treatment of zirconium to give the ability to form calcium phosphate (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Y
  • 雑誌名: Acta Biomaterialia 巻: VOL.6 ページ: 4161-4166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-arcoxidation treatment to improve the hard-tissue compatibility of Ti-29Nb-13Ta-4. 6Zr alloy
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Y、Niinomi M、Nakai M、TsutsumiH、Doi H、Nomura N、Hanawa T
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] 生体用金属材料としてのジルコニウムの現状と課題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介
  • 学会等名: 腐食防食協会第175回腐食防食シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-02-14
• [学会発表] 生体用金属材料としてのジルコニウムの現状と課題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介
  • 学会等名: 腐食防食協会第175回腐食防食シンポジウム
  • 発表場所: LEN貸会議室(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-14
• [学会発表] Improvement of corrosion resistance of Zr-based bulk metallic glass in simulated body fluid by addition of small amount of Ag and Au (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Y
  • 学会等名: 3rd Asian Biomaterials Congress
  • 発表場所: Busan、Korea
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] Improvement of corrosion resistance of Zr-based bulk metallic glass in simulated body fluid by addition of small amount of Ag and Au (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Y
  • 学会等名: 3rd Asian Biomaterials Congress
  • 発表場所: Busan Exhibition and Convention Center (BEXCO)(Busan, Korea)
  • 年月日: 2011-09-15
• [学会発表] (2011)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介
  • 学会等名: 特異構造金属・無機融合高機能材料開発プロジェクト拠点第1回公開討論会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] Zr基バルク金属ガラスの擬似体液中における腐食挙動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介
  • 学会等名: 特異構造金属・無機融合高機能材料開発プロジェクト拠点第1回公開討論会
  • 発表場所: キャンパスイノベーションセンター東京(東京都)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] 疑似体液中におけるZr基バルク金属ガラスの腐食挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介
  • 学会等名: 腐食防食協会第57回材料と環境討論会
  • 発表場所: 那覇
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] 疑似体液中におけるZr基バルク金属ガラスの腐食挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介
  • 学会等名: 腐食防食協会第57回材料と環境討論会
  • 発表場所: 沖縄県市町村自治会館(那覇市)
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] Improvement of corrosion resistance of zirconium-based bulk glassy alloy in simulated body fluid by addition of small amount of Pd and Pt (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Y
  • 学会等名: Processing and Fabrication of Advanced Materials(PFAM 18)
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] 疑似体液中における生体用Zr基バルク金属ガラスの腐食挙動 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介
  • 学会等名: 第54回日本歯科理工学会学術講演会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2009-10-01
• [学会発表] Improvement of corrosion resistance of zirconium-based bulk glassy alloy in simulated body fluid (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsutsumi Y
  • 学会等名: International Conference on PROCESSING & MANUFACTURING OF ADVANCED MATERIALS Processing, Fabrication, Properties, Applications(THERMEC 2009)
  • 発表場所: Berlin, Germany
  • 年月日: 2009-08-27
• [学会発表] Corrosion Behaviors of Zr-Based Binary Alloys in Hanks' Solution (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsutumi Y
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced Technologies(ICMAT 2009)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2009-07-01
• [学会発表] Corrosion Behaviors of Zr-Based Binary Alloys in Hanks' Solution (2009)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advance Technologies(ICMAT 2009)
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2009-07-01
• [図書] 耐食性と評価法、医療用金属材料概論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介、廣本祥子
  • 出版者: 日本金属学会
• [図書] 医療用金属材料概論 6.2耐食性と評価法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 堤祐介、廣本祥子
  • 出版者: 日本金属学会
• [産業財産権] 非晶質合金および生体材料 (2010)
  • 発明者名: 堤祐介、塙隆夫、横山嘉彦、井上明久
  • 権利者名: 東京医科歯科大学、東北大学
  • 産業財産権番号: 2010-160897
  • 出願年月日: 2010-07-15
• [産業財産権] 非晶質合金および生体材料 (2010)
  • 発明者名: 堤祐介, ほか
  • 権利者名: 東京医科歯科大学、東北大学
  • 産業財産権番号: 2010-160897
  • 出願年月日: 2010-07-15