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超親水性ケイ酸アルミニウムナノチューブを用いたポリマー系複合材料の生体機能高度化

研究課題

研究課題/領域番号 25630282
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

春日 敏宏  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30233729)

研究分担者 小幡 亜希子  名古屋工業大学, 工学研究科, 准教授 (40402656)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードバイオマテリアル / 綿状構造体 / 細胞親和性 / 親水性 / ケイ酸アルミニウム / ナノチューブ / イモゴライト / 炭酸カルシウム / シロキサン / 綿玉状構造体
研究成果の概要

本研究は、無機イオン(カルシウム、ケイ酸イオン)を徐放することで骨形成を促進し、いかなる形状にも対応できる柔軟性と延伸性を付与した人工骨材料の作製をめざしたものである。
高い延伸性を示すポリヒドロキシアルカノエートにシロキサン含有炭酸カルシウム粒子を分散して繊維化し、これを骨格とする綿状構造体を作製した。さらにその繊維表面に親水性のケイ酸アルミニウムナノチューブ(イモゴライト)を被覆することに成功した。
この材料は、適度なカルシウムイオンとケイ酸イオンを徐放し、蛋白質吸着性、細胞接着性に優れることが明らかとなり、順調に骨芽細胞様細胞の増殖が進むことが示された。

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

    (36件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 1件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] インペリアルカレッジロンドン(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Enhancing the mechanical properties of calcium phosphate cements using short-length polyhydroxyalkanoate fibers2016

    • 著者名/発表者名
      Toru Ogasawara, Takenori Sawamura, Hirotaka Maeda, Akiko Obata, Hitoshi Hirata, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 124 号: 2 ページ: 180-183

    • DOI

      10.2109/jcersj2.15280

    • NAID

      130005123308

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation of Cotton-Wool-Like Poly(lactic acid)-Based Composites Consisting of Core-Shell-Type Fibers2015

    • 著者名/発表者名
      Jian Wang, Pin Zhou, Akiko Obata, Julian R. Jones, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Materials

      巻: 8 号: 11 ページ: 7979-7987

    • DOI

      10.3390/ma8115434

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Development of Magnesium and Siloxane-Containing Vaterite and Its Composite Materials for Bone Regeneration2015

    • 著者名/発表者名
      Shinya Yamada, Akiko Obata, Hirotaka Maeda, Yoshio Ota, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Front. Bioeng. Biotech.

      巻: 3

    • DOI

      10.3389/fbioe.2015.00195

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dissolution Behavior of Mg/Si-doped Vaterite in Biodegradable Polymer Composites2015

    • 著者名/発表者名
      Pin Zhou, Sungho Lee, Toshihiro Kasuga, Yoshio Ota
    • 雑誌名

      Proc. 24th Inter. Conf. on Processing and Fabrication of Advanced Materials (PFAM24)

      巻: 24 ページ: 41-45

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of crystalline plane orientation in silsesquioxane-containing vaterite particles towards tuning of calcium ion release2014

    • 著者名/発表者名
      Jin Nakamura, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 2 号: 9 ページ: 1250-1254

    • DOI

      10.1039/c3tb21571g

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effective Encapsulation of Laccase in an Aluminium Silicate Nanotube Hydrogel2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuya Kato, Keiichi Inukai, Kie Fujikura, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      New J. Chem.

      巻: 38 号: 8 ページ: 3591-3599

    • DOI

      10.1039/c4nj00080c

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Preparation and Rheological Characterization of Imogolite Hydrogels2014

    • 著者名/発表者名
      Kie Fujikura, Hirotaka Maeda, Akiko Obata, Keiichi Inukai, Katsuya Kato, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      J. Nanomater.

      巻: 2014 号: 1

    • DOI

      10.1155/2014/727254

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cotton Wool-like Poly(lactic acid)/Vaterite Composite Scaffolds Releasing Soluble Silica for Bone Tissue Engineering2013

    • 著者名/発表者名
      Akiko Obata, Hiroki Ozasa, Toshihiro Kasuga, Julian R. Jones
    • 雑誌名

      J. Mater. Sci.: Mater. Med.

      巻: 24 号: 7 ページ: 1649-1658

    • DOI

      10.1007/s10856-013-4930-5

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tracking the Formation of Vaterite Particles Containing Aminopropyl-Functionalized Silsesquioxane and Their Structure for Bone Regenerative Medicine2013

    • 著者名/発表者名
      Jin Nakamura, Gowsihan Poologa sundarampillai, Julian R. Jones, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry B

      巻: 1 号: 35 ページ: 4446-4454

    • DOI

      10.1039/c3tb20589d

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface modification of poly(<small>L</small>-lactic acid)-vaterite composites on a zirconia substrate by imogolite coating2013

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Maeda, Yuta Kogo, Akiko Obata, Keiichi Inukai, Katsuya Kato, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 121 号: 1417 ページ: 749-752

    • DOI

      10.2109/jcersj2.121.749

    • NAID

      130004480210

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of poly(3-hydroxybutyrate-co-4-hydroxybutyrate)-based composites releasing soluble silica for bone regeneration2013

    • 著者名/発表者名
      Akiko Obata, Takuma Iwata, Hirotaka Maeda, Hitoshi Hirata, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 121 号: 1417 ページ: 753-758

    • DOI

      10.2109/jcersj2.121.753

    • NAID

      130004480211

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of siloxane-containing vaterite particles with red-blood-cell-like morphologies and incorporation of calcium-salt polylactide for bone regenerative medicine2013

    • 著者名/発表者名
      Jin Nakamura, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 121 号: 1417 ページ: 792-796

    • DOI

      10.2109/jcersj2.121.792

    • NAID

      130004480214

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aluminum Silicate Nanotube Modification of Cotton-Like Siloxane-Poly(L-lactic acid)-Vaterite Composites2013

    • 著者名/発表者名
      Daiheon Lee, Hirotaka Maeda, Akiko Obata, Keiichi Inukai, Katsuya Kato, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Adv. Mater. Sci. Eng.

      巻: 2013 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1155/2013/169721

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Electrospun Fiber Mats using Siloxane-Containing Vaterite and Biodegradable Polymer Hybrids for Bone Regeneration2013

    • 著者名/発表者名
      Kie Fujikura, Sen Lin, Jin Nakamura, Akiko Obata, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      J. Biomed. Mater. Res. B: Appl. Biomater.

      巻: 101B ページ: 1350-1358

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Dissolution behavior of Mg/Si-doped vaterite in biodegradable polymer composites2015

    • 著者名/発表者名
      Zhou P, Lee S, Kasuga T, Ota Y
    • 学会等名
      24th International symposium on processing and fabrication of advanced materials (PFAM XXIV)
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cotton wool-like bioresorbable bone void fillers2015

    • 著者名/発表者名
      Kasuga T, Obata A, Nishikawa Y
    • 学会等名
      15th Asian Bioceramics Symposium
    • 発表場所
      東京医科歯科大学
    • 年月日
      2015-12-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 綿玉状バイオマテリアルの設計2015

    • 著者名/発表者名
      春日敏宏、小幡亜希子、西川靖俊
    • 学会等名
      第53回日本人工臓器学会
    • 発表場所
      東京ドームホテル(東京都板橋区)
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ケイ酸イオンを溶出するバイオセラミックスに対する骨芽細胞様細胞の応答2015

    • 著者名/発表者名
      小幡亜希子、寺田安梨沙、岩永憲彦、春日敏宏
    • 学会等名
      第36回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Bone-void Fillers based on Poly(lactic acid) Composites containing Calcium Carbonate Particles2015

    • 著者名/発表者名
      Kasuga T, Obata A, Nishikawa Y, Ota Y, Novel
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2015)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 骨芽細胞様細胞の石灰化過程に及ぼすケイ酸イオンの影響2015

    • 著者名/発表者名
      寺田安梨沙、岩永憲彦、小幡亜希子、春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会2015年(第156回)春期講演大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] イモゴライトコーティングしたPHA系複合材料の細胞親和性評価2014

    • 著者名/発表者名
      毛利和磨、小幡亜希子、加藤且也、犬飼恵一、春日敏宏
    • 学会等名
      平成26年度日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-12-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of polyhydroxyalkanoate - siloxane hybrids for bone regeneration2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Fujita, Jin Nakamura, Akiko Obata, Hirotaka Maeda, Hitoshi Hirata, Toshihiro Kasuga
    • 学会等名
      6th International Workshop on Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Erlangen, Germany
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Osteoblast-Like Cell Reactions to Soluble Silicate Ions Released from Bioactive Glass and Siloxane-Containing Vaterite2014

    • 著者名/発表者名
      Akiko Obata, Norihiko Iwanaga, Hirotaka Maeda, Toshihiro Kasuga
    • 学会等名
      26th Annual Conference European Society for Biomaterials
    • 発表場所
      Liverpool, UK
    • 年月日
      2014-08-31 – 2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Inorganic Ions-Releasable Biomaterials for Bone Regeneration2014

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kasuga, Akiko Obata, Hirotaka Maeda
    • 学会等名
      International Union of Materials Research Societies, International Conference in Asia
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞を活性化する無機イオン徐放能をもつ生体機能材料の設計2014

    • 著者名/発表者名
      春日敏宏、小幡亜希子、前田浩孝
    • 学会等名
      日本金属学会(第154回)春期講演大会
    • 発表場所
      東京(東京工業大学大岡山キャンパス)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アミノ修飾シロキサンによるバテライトの結晶配向化とその溶解挙動2014

    • 著者名/発表者名
      中村仁、前田浩孝、小幡亜希子、 春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会(第154回)春期講演大会
    • 発表場所
      東京(東京工業大学大岡山キャンパス)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリ乳酸系有機・無機複合体不織布上での細胞応答性評価2013

    • 著者名/発表者名
      小幡亜希子、脇田博正、前田浩孝、春日敏宏
    • 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(信州大学長野キャンパス)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 結晶配向性シロキサン含有バテライト粒子の作製とその溶出挙動2013

    • 著者名/発表者名
      中村 仁、前田浩孝、小幡亜希子、春日敏宏
    • 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(信州大学長野キャンパス)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] アルミニウムシリケートナノチューブとポリエチレングリコールを用いたゲル状複合材料の作製2013

    • 著者名/発表者名
      藤倉喜恵、前田浩孝、小幡亜希子、春日敏宏、犬飼恵一、加藤且也
    • 学会等名
      日本金属学会2013年秋期(第153回)講演大会
    • 発表場所
      金沢(金沢大学角間キャンパス)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 材料から溶出するケイ酸イオンの骨芽細胞様細胞への影響2013

    • 著者名/発表者名
      小幡亜希子、岩永憲彦、脇田博正、前田浩孝、春日敏宏
    • 学会等名
      第35回日本バイオマテリアル学会大会
    • 発表場所
      東京(タワーホール船堀)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of poly(ethylene glycol)-imogolite nanotube composite gels2013

    • 著者名/発表者名
      Kie Fujikura, Hirotaka Maeda, Akiko Obata, Keiichi Inukai, Katsuya Kato, Toshihiro Kasuga
    • 学会等名
      13th International Conference of the European Ceramic Society
    • 発表場所
      Limoges, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Aluminum silicate nanotube coating on poly(lactic acid)-based composite microfibers for bone regeneration2013

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka Maeda, Daiheon Lee, Akiko Obata, Keiichi Inukai, Katsuya Kato, Toshihiro Kasuga
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Inorganic and Environmental Materials
    • 発表場所
      Rennes, France
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of siloxane-containing calcium carbonate particles consisting of c-face oriented vaterite and their dissolution behaviors2013

    • 著者名/発表者名
      J. Nakamura, T. Kasuga
    • 学会等名
      13th Asian BioCeramics Symposium
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] “Series: Biochemistry Research Trends” Calcium Carbonate: Occurrence, Characterization and Applications2016

    • 著者名/発表者名
      Jin Nakamura, Shinya Yamada, Yoshio Ota, Yoshio Sakka, Toshihiro Kasuga
    • 総ページ数
      22
    • 出版者
      Nova Publishers
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [産業財産権] 骨欠損部充填材料、及びその製造方法2015

    • 発明者名
      春日敏宏、牧田晶士
    • 権利者名
      名古屋工業大学、Orthorebirth
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-07-03
    • 取得年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2022-01-31  

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