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高生体活性を有する酸化チタン微粒子の開発およびPMMA骨セメントへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 25420767
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関一般財団法人ファインセラミックスセンター

研究代表者

橋本 雅美  一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 研究員 (20450851)

研究分担者 金高 弘恭  東北大学, 大学院歯学研究科, 准教授 (50292222)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード酸化チタン粒子 / 水酸化アパタイト / 擬似体液 / 酸窒化 / バイオマテリアル / 酸化チタン / 骨セメント / 生体活性 / アパタイト / 細胞
研究成果の概要

酸化チタン粒子を極微量の酸素を含む窒素雰囲気中で熱処理することによって、従来の空気中で熱処理したものより、格段に水酸化アパタイト形成能の高いTiO2粒子の作製に成功した。これは、ルチル型の酸化チタン中のTi4+がTi3+に還元し、同時に電気的中性条件を保つために酸素空孔が生成、表面が負に電荷を帯びるためと考えられる。
上記酸化チタン粒子を骨セメント組成物に混合するだけで、市販品の骨セメントよりも圧縮強度が高く、骨と結合する可能性の有る生体活性骨セメントを作製した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] The microstructure of scale formed by oxynitriding of Ti and exhibiting significant apatite-forming ability2016

    • 著者名/発表者名
      Masami Hashimoto, Satoshi Kitaoka, Shunsuke Muto, Kazuyoshi Tatsumi, Yoshihiro Obata
    • 雑誌名

      Journal of Materials Research

      巻: 31 号: 8 ページ: 1004-1011

    • DOI

      10.1557/jmr.2016.79

    • NAID

      120005844138

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of extra irradiation on surface and bulk properties of PMPC-grafted cross-linked polyethylene2016

    • 著者名/発表者名
      Shihori. Yamane, Masayuki Kyomoto, Toru Moro, Kenichi Watanabe, Masami Hashimoto, Yoshio Takatori, Sakae Tanaka, Kazuhiko Ishihara
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research: Part A

      巻: 104A 号: 1 ページ: 37-47

    • DOI

      10.1002/jbm.a.35538

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wear resistance of the biocompatible phospholipid polymer-grafted highly cross-linked polyethylene liner against larger femoral head2015

    • 著者名/発表者名
      Toru Moro, Yoshio Takatori, Masayuki Kyomoto, Kazuhiko Ishihara, Hiroshi Kawaguchi, Masami Hashimoto, Takeyuki Tanaka,
    • 雑誌名

      J Orthop Res

      巻: 33 号: 7 ページ: 1103-1110

    • DOI

      10.1002/jor.22868

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) grafting and vitamin E blending for high wear resistance and oxidative stability of orthopedic bearings2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kyomoto, T. Moro, S. Yamane, K. Watanabe, M. Hashimoto, Y. Takatori, S. Tanaka, K. Ishihara
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 35 号: 25 ページ: 6677-6686

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2014.04.051

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MC3T3-E1 and RAW264.7 cell response to hydroxyapatite and alpha-type alumina adsorbed with bovine serum albumin.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawashita M, Hayashi J, Kudo T, Kanetaka H, Li Z, Miyazaki T, Hashimoto M
    • 雑誌名

      J. Biomed. Mater. Res. A

      巻: in press 号: 6 ページ: 1880-1886

    • DOI

      10.1002/jbm.a.34861

    • NAID

      120005890547

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of UV-irradiation intensity on graft polymerization of 2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine on orthopedic bearing substrate2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kyomoto, T. Moro, S. Yamane, M. Hashimoto, Y. Takatori, K. Ishihara
    • 雑誌名

      Journal of Biomedical Materials Research: Part A

      巻: 102(9) 号: 9 ページ: 3012-3023

    • DOI

      10.1002/jbm.a.34973

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grafting of poly (2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine) on polyethylene liner in artificial hip joints reduces production of wear particles.2014

    • 著者名/発表者名
      Moro T, Kyomoto M, Ishihara K, Saiga K, Hashimoto M, Tanaka S, Ito H, Tanaka T, Oshima H, Kawaguchi H, Takatori Y
    • 雑誌名

      J Mechan Behav Biomed Mater

      巻: 34 ページ: 100-106

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2013.03.011

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adsorption characteristics of bovine serum albumin onto alumina with a specific crystalline structure2014

    • 著者名/発表者名
      M. Kawashita, J. Hayashi, Z. Li, T. Miyazaki, M. Hashimoto, H. Hihara, H. Kanetaka
    • 雑誌名

      J. Mater. Sci.: Mater. Med.

      巻: 25 号: 2 ページ: 453-459

    • DOI

      10.1007/s10856-013-5086-z

    • NAID

      120005890543

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term hip simulator testing of the artificial hip joint bearing surface grafted with biocompatible phospholipid polymer.2014

    • 著者名/発表者名
      Moro T, Takatori Y, Kyomoto M, Ishihara K, Hashimoto M, Ito H, Tanaka T, Oshima H, Tanaka S, Kawaguchi H
    • 雑誌名

      J Orthop Res

      巻: 32 号: 3 ページ: 369-376

    • DOI

      10.1002/jor.22526

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MC3T3-E1 cell response to hydroxyapatite and alpha-type alumina adsorbed with bovine serum albumin2013

    • 著者名/発表者名
      Jumpei Hayashi, Masakazu Kawashita, Toshiki Miyazaki, Tada-aki Kudo, Hiroyasu Kanetaka, and Masami Hashimoto
    • 雑誌名

      Key Engineering Materials

      巻: 529-530 ページ: 365-369

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/kem.529-530.365

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Novel poly(ether-ether-ketone) orthopedic bearing surface modified by self-initiated surface grafting with poly(2-methacryloyloxyethyl phosphorylcholine)2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Kyomoto, Toru Moro, Shihori Yamane, Masami Hashimoto, Hiroshi Kawaguchi, Yoshio Takatori, Kazuhiko Ishihara
    • 雑誌名

      Biomaterials

      巻: 34 号: 32 ページ: 7829-7839

    • DOI

      10.1016/j.biomaterials.2013.07.023

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced apatite formation on Ti metal heated in PO2-controlled nitrogen atmosphere2013

    • 著者名/発表者名
      Masami Hashimoto, Kazumi Hayashi, Satoshi Kitaoka
    • 雑誌名

      Materials Science Engineering C

      巻: 33 号: 7 ページ: 4155-4159

    • DOI

      10.1016/j.msec.2013.06.003

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A comparative hip joint simulator study of the wear, debris and metal ion release of CoCrMo / CoCrMo and CoCrMo / CL-UHMWPE couplings2013

    • 著者名/発表者名
      Masami Hashimoto, Kazumi Hayashi, Satoshi Kitaoka
    • 雑誌名

      Nano Biomedicine

      巻: 5 ページ: 25-30

    • NAID

      130004679854

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 長寿命型人工股関節の開発と実用化2013

    • 著者名/発表者名
      橋本雅美、京本政之、茂呂徹、石原一彦
    • 雑誌名

      FCレポート

      巻: 31 ページ: 120-124

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 骨と結合しやすいチタンを作製するための熱処理2013

    • 著者名/発表者名
      橋本雅美
    • 雑誌名

      チタン

      巻: 61 ページ: 314-317

    • NAID

      40019837321

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面電荷を制御した酸化チタン粒子表面におけるHAp形成能の向上2016

    • 著者名/発表者名
      橋本雅美、北岡諭、金高弘恭
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2016年会
    • 発表場所
      東京都新宿区早稲田大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] フィブロネクチンを吸着させた水酸アパタイトおよびアルミナに対するMC3T3-E1細胞の応答2016

    • 著者名/発表者名
      川下 将一、長谷川 蒔、林 純平、工藤 忠明、金高 弘恭、宮崎 敏樹、橋本雅美
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2016年会
    • 発表場所
      東京都新宿区早稲田大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Highly Bioactive TiO2 Particles for Polymethylmethacrylate Bone Cement2015

    • 著者名/発表者名
      Masami Hashimoto, Satoshi Kitaoka
    • 学会等名
      JK-Ceramics 32
    • 発表場所
      新潟県長岡市ホテルニューオータニ長岡
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸窒化処理した酸化チタン表面における水酸化アパタイト形成機構2015

    • 著者名/発表者名
      橋本雅美、北岡諭、金高弘恭
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第28回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      富山県富山市富山大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of high bioactive TiO2 particles for polymethylmethacrylate bone cement2015

    • 著者名/発表者名
      Masami Hashimoto, Satoshi Kitaoka
    • 学会等名
      Pac Rim 11
    • 発表場所
      ICC Jeju, Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 水酸化アパタイト形成のために作製されたTi酸化層中のNの化学状態分析2015

    • 著者名/発表者名
      小幡佳弘、巽一巌、武藤俊介、橋本雅美、北岡諭
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会第71回学術講演会
    • 発表場所
      国立京都国際会館
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Comparative study on adsorption behavior of fibronectin on hydroxyapatite and α-alumina2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa, M. Kawashita, T. Kudo, H. Kanetaka, T. Miyazaki, M. Hashimoto
    • 学会等名
      The 14th Asian BioCeramics Symposium
    • 発表場所
      上海レインボーホテル
    • 年月日
      2014-10-28 – 2014-10-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水酸アパタイトおよびアルミナに対するアルブミンおよびフィブロネクチンの吸着挙動2014

    • 著者名/発表者名
      川下 将一、長谷川 蒔、林 純平、工藤 忠明、金高 弘恭、宮崎 敏樹、橋本 雅美
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学
    • 年月日
      2014-09-23 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 純チタンの酸窒化処理により形成した高生体活性スケールの微細構造2014

    • 著者名/発表者名
      橋本 雅美、北岡 諭、松平 恒昭、武藤 俊介、巽 一厳
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学・郡元キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 水酸アパタイトおよびα-アルミナに対するフィブロネクチンの吸着挙動2014

    • 著者名/発表者名
      長谷川 蒔、川下 将一、工藤 忠明、金高 弘恭、宮崎 敏樹、 橋本 雅美
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学・郡元キャンパス
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative Study on Adsorption Characteristics of Fibronectin on Hydroxyapatite and a-Alumina2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hasegawa, M. Kawashita, T. Kudo, H. Kanetaka, T. Miyazaki, M. Hashimoto
    • 学会等名
      9th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • 発表場所
      宮城蔵王ロイヤルホテル
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] High hydroxyapatite-forming ability on TiO2 scale fabricated by heat treatment of Ti2014

    • 著者名/発表者名
      M. Hashimoto, S. Kitaoka, T. Matsudaira, S. Muto, K. Tatsumi
    • 学会等名
      The 4th Inter. Symp. on Advanced Microscopy and theoretical calculations (AMTC4)
    • 発表場所
      アクトシティ浜松コングレスセンター
    • 年月日
      2014-05-08 – 2014-05-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] チタンの酸窒化処理による水酸化アパタイト形成能の向上2014

    • 著者名/発表者名
      橋本雅美、北岡諭、松平恒昭 、武藤俊介、巽一厳
    • 学会等名
      日本材料学会東海支部第8回学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Adsorption characteristics of bovine serum albumin on alumina particles with specific crystalline structure2013

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Kawashita, Junpei Hayashi, Zhixia Li, Toshiki Miyazaki, Masami Hashimoto, Hiroaki Hihara and Hiroyasu Kanetaka
    • 学会等名
      8th International Workshop on Biomaterials in Interface Science
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] アルブミンを吸着させた水酸アパタイトおよびδ型Al2O3に対するMC3T3-E1およびRAW264.7細胞の応答2013

    • 著者名/発表者名
      川下将一・林純平・工藤忠明・金高弘恭、李志霞、宮崎敏樹、橋本雅美
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸窒化処理チタンに対するRat-1線維芽細胞の応答2013

    • 著者名/発表者名
      橋本雅美、林一美、北岡諭、金高弘恭
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Zeta potentials and bovine serum albumin adsorption of δ-alumina-based ceramic particles2013

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Kawashita, Junpei Hayashi, Toshiki Miyazaki, Masami Hashimoto, Hiroki Hihara and Hiroyasu Kanetaka
    • 学会等名
      The European Society for Biomaterials 2013
    • 発表場所
      Madrid
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 骨研究最前線2013

    • 著者名/発表者名
      橋本雅美
    • 総ページ数
      430
    • 出版者
      NTS
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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