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ソフト/ハードマテリアル接着界面の解析と制御

研究課題

研究課題/領域番号 21H03123
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分57040:口腔再生医学および歯科医用工学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

岡田 正弘  岡山大学, 医歯薬学域, 准教授 (70416220)

研究分担者 柴田 陽  昭和大学, 歯学部, 教授 (30327936)
松本 卓也  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (40324793)
ハラ エミリオ・サトシ  岡山大学, 医歯薬学域, 研究准教授 (40779443)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード生体軟組織接着 / 固体接着材 / アパタイト / チタン / 無機 / 金属 / 固体接着 / ハイドロゲル / 生体材料
研究開始時の研究の概要

本研究は、医療用の無機材料をベースとした【固体接着材】という新素材を理解して制御することを目指すものである。具体的には、チタンやアパタイトといった生体親和性に優れる無機材料に表面処理を施してその表面性状を定量的に評価し、さらに、生体軟組織や合成ゲルといったハイドロゲルと上記の無機材料との接着現象および相互作用について界面科学的観点から解析する。本研究の遂行は、基礎的に接着現象を理解することに繋がるのみならず、さまざまな接着性医療デバイスの創出も期待できる。

研究成果の概要

研究代表者らこれまでに、医療材料として用いられている無機材料のアパタイトや金属材料のチタンに適切な表面処理を施すことで、これらの材料が生体軟組織などのハイドロゲルに瞬時に強く接着することを見出した。本研究課題では、これら医療材料の軟組織接着機能の制御を最終的な目標として、本接着メカニズムを理解するために化学的・物理的性質を変化させて作製した各材料の軟組織接着性を定量的に評価した。最終的に、接着と脱着をコントロール可能な新しい生体軟組織用デバイスを開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、流動性のない固体状の外観でありながら被着体と接触させるだけで接着する新しい固体接着材を対象としたものである。本研究の実施によって、医療材料として用いられている無機材料や金属材料の生体軟組織接着性を制御するための指針を示すことができた。本研究成果は、体内固定の簡便化および安定化を備えたこれまでにない医療機器の実用化に繋がるものであり、大きな社会的意義をもつ。また、固体状態の材料と生体軟組織の接着現象に関する知見は少ないが、上記のように応用的にも重要な現象であるため、新しい研究領域を開拓する学術的意義も大きい。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Investigation on bacterial capture and antibacterial properties of acid-treated Ti surface2024

    • 著者名/発表者名
      Aoyagi Haruyuki、Okada Masahiro、Yanagimoto Hiroaki、Matsumoto Takuya
    • 雑誌名

      Dental Materials

      巻: 40 号: 2 ページ: 318-326

    • DOI

      10.1016/j.dental.2023.11.018

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water‐Mediated on‐Demand Detachable Solid‐State Adhesive of Porous Hydroxyapatite for Internal Organ Retractions2024

    • 著者名/発表者名
      Okada Masahiro、Xie Shi Chao、Kobayashi Yusuke、Yanagimoto Hiroaki、Tsugawa Daisuke、Tanaka Masaru、Nakano Takayoshi、Fukumoto Takumi、Matsumoto Takuya
    • 雑誌名

      Advanced Healthcare Materials

      巻: in press 号: 19

    • DOI

      10.1002/adhm.202304616

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生体軟組織用の無機系固体接着材2023

    • 著者名/発表者名
      岡田 正弘
    • 雑誌名

      Colloid & Interface Communications

      巻: 48 号: 1 ページ: 20-22

    • DOI

      10.57534/cicommun.48.1_20

    • ISSN
      2758-5379
    • 年月日
      2023-03-10
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Solid-state inorganic and metallic adhesives for soft biological tissues2023

    • 著者名/発表者名
      Okada Masahiro、Matsumoto Takuya
    • 雑誌名

      Japanese Dental Science Review

      巻: 59 ページ: 439-445

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2023.11.003

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 生体軟組織に瞬間接着するチタン―自己接着性インプラントの開発―2022

    • 著者名/発表者名
      Okada Masahiro、Matsumoto Takuya
    • 雑誌名

      まてりあ

      巻: 61 号: 11 ページ: 760-764

    • DOI

      10.2320/materia.61.760

    • ISSN
      1340-2625, 1884-5843
    • 年月日
      2022-11-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of mineralized pericardium by alternative soaking for soft?hard interregional tissue application2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Mika、Kimura Tsuyoshi、Nakano Yuta、Kobayashi Mako、Okada Masahiro、Matsumoto Takuya、Nakamura Naoko、Hashimoto Yoshihide、Kishida Akio
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research Part A

      巻: 111 号: 2 ページ: 198-208

    • DOI

      10.1002/jbm.a.37445

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Self-adhering implantable device of titanium: Enhanced soft-tissue adhesion by sandblast pretreatment2022

    • 著者名/発表者名
      Yabe Atsushi、Okada Masahiro、Hara Emilio Satoshi、Torii Yasuhiro、Matsumoto Takuya
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces

      巻: 211 ページ: 112283-112283

    • DOI

      10.1016/j.colsurfb.2021.112283

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Immediate soft-tissue adhesion and the mechanical properties of the Ti-6Al-4V alloy after long-term acid treatment2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Yaming、Okada Masahiro、Xie Shi Chao、Jiao Yu Yang、Hara Emilio Satoshi、Yanagimoto Hiroaki、Fukumoto Takumi、Matsumoto Takuya
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 9 号: 39 ページ: 8348-8354

    • DOI

      10.1039/d1tb00919b

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 軟組織接着性アパタイトを二次元アレイ状に配置した新規接着器材の開発2023

    • 著者名/発表者名
      謝 世超,岡田正弘,松本卓也
    • 学会等名
      第80回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 無機微粒子の合成の基礎2023

    • 著者名/発表者名
      岡田正弘
    • 学会等名
      2023年度 関西支部 基礎セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of porous structure of hydroxyapatite on immediate adhesion onto biological soft tissues2023

    • 著者名/発表者名
      Okada M, Xie SC, Matsumoto T
    • 学会等名
      Biomaterials International 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of particle size of various inorganic milled particles on protein adsorption2023

    • 著者名/発表者名
      Bikharudin A, Okada M, Matsumoto T
    • 学会等名
      Biomaterials International 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オンデマンドで脱着可能な軟組織用固体接着材の開発2023

    • 著者名/発表者名
      岡田正弘, 謝 世超, 松本卓也
    • 学会等名
      第45回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 酸処理チタンの抗菌性とその応用2023

    • 著者名/発表者名
      青柳陽之, 岡田正弘, 松本卓也
    • 学会等名
      第45回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] On-demand detachable hydroxyapatite adhesive for biological soft tissues2023

    • 著者名/発表者名
      Xie SC, Okada M, Kobayashi Y, Matsumoto T
    • 学会等名
      MRM2023/IUMRS-ICA2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 歯科系接着技術の現状と今後の展望2023

    • 著者名/発表者名
      岡田正弘
    • 学会等名
      次世代接着材料研究会\第7回例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 軟組織に瞬間接着するチタン製固体接着材の開発と応用展開2023

    • 著者名/発表者名
      岡田正弘
    • 学会等名
      第4回OUSフロンティアセミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 酸処理チタンメッシュの軟組織接着性に与えるメッシュ径の影響2022

    • 著者名/発表者名
      岡田正弘,謝 世超,松本卓也
    • 学会等名
      第79回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Immediate soft tissue adhesion of hydroxyapatite: effect of surface microstructure2022

    • 著者名/発表者名
      Xie SC, Okada M, Wang A, Matsumoto T
    • 学会等名
      The 100th General Session of the IADR/APR
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface characteristics of Ti-6Al-4V adhesive2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Y, Xie SC,Okada M,Matsumoto T
    • 学会等名
      International Dental Materials Congress 2022 (IDMC2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Immediate soft tissue adhesion and mechanical property of acid-treated titanium wire mesh2022

    • 著者名/発表者名
      Okada M, Xie SC, Matsumoto T
    • 学会等名
      International Dental Materials Congress 2022 (IDMC2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アパタイトの軟組織接着性に及ぼす含水率の影響2022

    • 著者名/発表者名
      岡田正弘,謝 世超,松本卓也
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Particle Size of Various Inorganics on Protein Adsorption2022

    • 著者名/発表者名
      Bikharudin A, Okada M, Matsumoto T
    • 学会等名
      第44回日本バイオマテリアル学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Re-evaluation of Early Biomolecule Adsorption and Initial Osseointegration by an Engineering Perspective2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Y, Okada M, Hara ES, Matsumoto T
    • 学会等名
      2022 Joint Symposium SFB+JSB
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Immediate soft-tissue adhesive titanium: The effect of surface porosity2022

    • 著者名/発表者名
      Okada M, Yabe A, Xie SC, Hara ES, Matsumoto T
    • 学会等名
      2022 Joint Symposium SFB+JSB
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 軟組織接着向上に向けた粘膜組織水和相の理解2021

    • 著者名/発表者名
      小林優右, 岡田正弘, ハラエミリオサトシ, 田中 賢, 松本卓也
    • 学会等名
      第43回日本バイオマテリアル学会大会&第8回アジアバイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ハイドロキシアパタイトの多孔質構造が軟組織接着性に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      謝世超, 岡田正弘, 王亜明, 松本卓也
    • 学会等名
      第43回日本バイオマテリアル学会大会&第8回アジアバイオマテリアル学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 酸処理チタンの軟組織接着性を増強するサンドブラスト処理の最適化2021

    • 著者名/発表者名
      矢部淳, 岡田正弘, 武田宏明, Hara ES, 鳥井康弘, 松本卓也
    • 学会等名
      第78回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Observation of minute-time interaction between biomolecular solution and material surface2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi A, Okada M, Kobayashi Y, Wang Y, Matsumoto T
    • 学会等名
      The 99th General Session of the IADR
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サンドブラスト処理による酸処理チタンの軟組織接着性の増強2021

    • 著者名/発表者名
      矢部淳, 岡田正弘, 武田宏明, Hara ES, 鳥井康弘, 松本卓也
    • 学会等名
      第 77 回日本歯科理工学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 生体軟組織用接着材の製造方法、生体内埋入型センサの製造方法、生体軟組織変形補助材の製造方法、生体軟組織穿孔封鎖材の製造方法および生体軟組織補強材の製造方法2021

    • 発明者名
      松本卓也、岡田正弘、柳下勇
    • 権利者名
      松本卓也、岡田正弘、柳下勇
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 取得年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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