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極低摩擦生体類似摺動組織の形成および機能評価技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26289029
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 設計工学・機械機能要素・トライボロジー
研究機関九州大学

研究代表者

澤江 義則  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10284530)

研究分担者 山口 哲生  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20466783)
森田 健敬  九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70175636)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード低摩擦 / 細胞・組織 / 関節軟骨 / トライボロジー / 再生医療
研究成果の概要

本研究では,軟骨細胞を足場材に播種し培養する過程において,足場材表面にガラスローラーを接触させ転がり滑り運動を与えることにより,足場材内部に歩行時の軟骨組織内部と類似の複数応力成分からなる不均一な力学場を再現し,関節軟骨類似の極低摩擦特性を示す高機能摺動組織を形成させる手法を探究した.また形成された摺動組織表面の摩擦特性を高精度に評価するための試験システムを合わせて開発した.ここでは,組織表面の摩擦係数を計測すると共に,組織内部の細胞に生じる機械的歪みを定量可能とすることにより,細胞が経験する力学的負荷と形成される組織構造およびその力学的機能との関連を定量的に議論することを目指した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 10件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] The Influence of Proteins and Speed on Friction and Adsorption of Metal/UHMWPE Contact Pair2017

    • 著者名/発表者名
      Necas,D, Sawae,Y, Fujisawa,T., Nakashima, K., Morita,T., Yamaguchi,T., Vrbka, M., Krupka, I., Hartl, M.
    • 雑誌名

      Biotribology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Importance of Adaptive Multimode Lubrication Mechanism in Natural Synovial Joints2017

    • 著者名/発表者名
      T. Murakami, S. Yarimitsu, N. Sakai, K. Nakashima, T. Yamaguchi, Y. Sawae
    • 雑誌名

      Tribology International

      巻: 印刷中 ページ: 306-315

    • DOI

      10.1016/j.triboint.2016.12.052

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Improved wear resistance of functional diamond like carbon coated Ti–6Al–4V alloys in an edge loading conditions2016

    • 著者名/発表者名
      Choudhury, D., Lackner, J.M., Major, L., Morita, T., Sawae, Y., Bin Mamat, A., Stavness, I., Roy, C.K., Krupka, I.
    • 雑誌名

      J Mech Behav Biomed Mater

      巻: 59 ページ: 586-595

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2016.04.004

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of Elastic Recovery of Machining Surface Asperities on the Contact Stress and Plastic Strain of Polyethylene Tibial Insert in Virgin Knee Prosthesis2016

    • 著者名/発表者名
      Cho, C., Murakami, T., Sawae, Y.
    • 雑誌名

      Tribology Online

      巻: 11 号: 2 ページ: 320-325

    • DOI

      10.2474/trol.11.320

    • NAID

      130005149914

    • ISSN
      1881-218X, 1881-2198
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A novel functional layered diamond like carbon coating for orthopedics applications2016

    • 著者名/発表者名
      Choudhury, D., Morita, T., Sawae, Y., Lackner, J.M., Towler, M., Krupka, I.
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 61 ページ: 56-59

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2015.11.011

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A functional effect of the superficial mechanical properties of articular cartilage as a load bearing system in a sliding condition2016

    • 著者名/発表者名
      N. Sakai, C. Hashimoto, S. Yarimitsu, Y. Sawae, M. Komori, T. Murakami
    • 雑誌名

      Biosurface and Biotribology

      巻: 2 号: 1 ページ: 26-39

    • DOI

      10.1016/j.bsbt.2016.02.004

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of radiationdose on depth-dependent oxidation and wear of shelf-aged gamma-irradiated ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE)2015

    • 著者名/発表者名
      Zhang, L., Sawae, Y., Yamaguchi, T., Murakami, T., Yang, H.
    • 雑誌名

      Tribology International

      巻: 89 ページ: 78-85

    • DOI

      10.1016/j.triboint.2014.12.011

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Investigation on Oxidation of Shelf-Aged Crosslinked Ultra-High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) and Its Effects on Wear Characteristics2015

    • 著者名/発表者名
      L. Zhang, Y. Sawae, T. Yamaguchi, T. Murakami and H. Yang
    • 雑誌名

      Tribology Online

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.2474/trol.10.1

    • NAID

      130004948471

    • ISSN
      1881-218X, 1881-2198
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect ofradiationdoseondepth-dependentoxidationandwear of shelf-agedgamma-irradiatedultra-highmolecularweight polyethylene(UHMWPE)2015

    • 著者名/発表者名
      Lei Zhang, YoshinoriSawae, TetsuoYamaguchi, TeruoMurakami, HongYang
    • 雑誌名

      Tribology International

      巻: *

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superior Lubricity in Articular Cartilage and Artificial Hydrogel Cartilage2014

    • 著者名/発表者名
      T. Murakami, S. Yarimitsu, K. Nakashima, T. Yamaguchi, Y. Sawae, N. Sakai and A. Suzuki
    • 雑誌名

      Proc IMechE Part J : J Engineering Tribology

      巻: 228 号: 10 ページ: 1099-1111

    • DOI

      10.1177/1350650114530273

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 人工関節における高分子材料のトライボロジー2014

    • 著者名/発表者名
      澤江義則
    • 雑誌名

      高分子

      巻: 63 ページ: 285-287

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 摺動負荷培養下での再生軟骨組織モデル内部応力分布変化による ECM 産生への影響2017

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐,小俣誠二,澤江義則
    • 学会等名
      第37回バイオトライボロジシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 培養軟骨組織のトライボロジー評価2017

    • 著者名/発表者名
      執行佳史,福田圭祐,澤江義則
    • 学会等名
      第37回バイオトライボロジシンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Frictional Characteristics of Hip Joint Prosthesis with Hydrogel Acetabular Liner2016

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Baba, Yoshinori Sawae, Takehiro Morita, Tetsuo Yamaguchi, Teruo Murakami
    • 学会等名
      International Conference on Engineering Tribology and Applied Technology 2016
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 歩行条件下におけるハイドロゲル人工軟骨を有する人工股関節の摩擦評価2016

    • 著者名/発表者名
      馬場亮佑,澤江義則,森田健敬,山口哲生
    • 学会等名
      サステイナブルトライボロジー会議2016奄美大島
    • 発表場所
      鹿児島県奄美市
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 歩行条件下におけるハイドロゲル人工軟骨を有する人工股関節の摩擦評価2016

    • 著者名/発表者名
      馬場亮佑,澤江義則,森田建敬,山口哲生,小俣誠二,村上 輝夫
    • 学会等名
      日本機械学会2016年度年次大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Influence of protein adsorption on friction of metal/UHMWPE sliding pair2016

    • 著者名/発表者名
      D. Necas, Y. Sawae, T. Fujisawa, K. Nakashima, T. Morita, T. Yamaguchi, M. Vrbka, I. Krupka, M. Hartl
    • 学会等名
      3rd International Conference on BioTribology 2016
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] FRICTIONAL CHARACTERISTICS OF HIGHLY HYDRATED HYDROGEL ARTIFICIAL CARTILAGE2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Sawae, R. Baba, Y. Hong, T. Yamaguchi, T. Morita
    • 学会等名
      4th Malaysia-Japan Tribology Symposium 2016
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2016-08-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wear Mechanism of Polyethylene in Joint Prosthesis2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sawae, Lei Zhang
    • 学会等名
      The 7th Advanced Forum on Tribology 2016, Nara
    • 発表場所
      奈良県橿原市
    • 年月日
      2016-04-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 人工関節用超高分子量ポリエチレン の摩擦に及ぼす血清タンパク質の影 響2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤寿洋,澤江義則, David Necas,森田健敬,中嶋和弘, 山口哲生
    • 学会等名
      日本機械学会 九州支部第69期総会・講演会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the traction loads on ECM production and distribution in regenerated cartilage tissue2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fukuda, S. Omata, Y. Sawae
    • 学会等名
      3rd International Conference on BioTribology 2016
    • 発表場所
      London, UK
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ローラーによるしゅう動負荷が再生軟骨組織モデルのECM産生に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐,澤江義則
    • 学会等名
      第38回バイオトライボロジ研究会
    • 発表場所
      静岡県裾野市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 培養軟骨組織モデルの表面性状評価2016

    • 著者名/発表者名
      執行佳史,澤江義則
    • 学会等名
      第38回バイオトライボロジ研究会
    • 発表場所
      静岡県裾野市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 培養再生軟骨組織への定量的動的せん断ひずみ負荷と内部細胞の変形定量に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      有浦秀昭,澤江義則
    • 学会等名
      第38回バイオトライボロジ研究会
    • 発表場所
      静岡県裾野市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of oxidative degradation on the wear and wear particles of cross-linked UHMWPE2015

    • 著者名/発表者名
      Lei Zhang, Yoshinori Sawae, Tetsuo Yamaguchi, Teruo Murakami
    • 学会等名
      Malaysian International Tribology Conference 2015
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面に対する摺動負荷が再生軟骨組織形成に及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐,小俣誠 二,澤江義則
    • 学会等名
      第 26 回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2015-10-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Behavior of Protein Film Adsorbed on Joint Prosthesis Material under Rubbing2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Nakashima, Yoshinori Sawae, Susumu Kudo, Teruo Murakami
    • 学会等名
      The 8th International Biotribology Forum
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-09-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ECM Production in Chondrocyte-Agarose Construct Cultured under Traction Loading2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fukuda, Seiji Omata, Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      The 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of High Gamma-Ray Irradiation Dose on Oxidation and Wear of Cross-Linked Polyethylene2015

    • 著者名/発表者名
      Lei Zhang, Yoshinori Sawae, Tetsuo Yamaguchi, Teruo Murakami
    • 学会等名
      International Tribology Conference, Tokyo 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ECM produc6on and distribu6on in regenerated car6lage 6ssue cultured under trac6on loading2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fukuda, Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      IUPESM World Congress 2015
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2015-06-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人工関節材料の摩擦摩耗特性へ影響 する蛋白質吸着膜の観察2015

    • 著者名/発表者名
      中嶋和弘,澤江義則,工藤奨,村上 輝夫
    • 学会等名
      トライボロジー会議 2015春 姫路
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Biotribology Research in Japan2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      Czech-Japan Tribology Workshop
    • 発表場所
      Mikulov, Czech Republic
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of anisotropic cartilage tissue in chondrocyte-agarose construct cultured under traction loading2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fukuda, Seiji Omata, Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      2014 International Conference on Engineering Tribology Technology
    • 発表場所
      Taiwan
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of wear and wear particles from shelf-aged crosslinked UHMWPE under different contact pressures2014

    • 著者名/発表者名
      Lei Zhang, Yoshinori Sawae, Teruo Murakami, Ken Yuki
    • 学会等名
      3rd Malaysia-Japan Tribology Symposium 2014
    • 発表場所
      Kuala lumpr, Malaysia
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 架橋ポリエチレンの酸化劣化と摩耗への影響2014

    • 著者名/発表者名
      張磊,澤江義則,山口哲生,森田健敬,村上輝夫
    • 学会等名
      トライボロジー会議 2014秋 盛岡
    • 発表場所
      岩手県盛岡市
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 再生軟骨組織モデル表面に対する摺動負荷によるECMの分布への影響2014

    • 著者名/発表者名
      福田圭祐,小俣誠二,澤江義則
    • 学会等名
      第25回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      鳥取県鳥取市
    • 年月日
      2014-10-03 – 2014-10-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Characterisation of regenerated cartilage tissue model cultured with traction loading on its surface2014

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Fukuda, Seiji Omata, Yoshinori Sawae
    • 学会等名
      The 4th Japan-Switzerland Workshop on Biomechanics
    • 発表場所
      三重県志摩市
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 人工関節材料と関節液成分のバイオトライボロジ2014

    • 著者名/発表者名
      澤江義則
    • 学会等名
      第36回バイオトライボロジ研究会
    • 発表場所
      静岡県裾野市
    • 年月日
      2014-08-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 人工関節材料のトライボロジー特性に対する生体内環境の影響2014

    • 著者名/発表者名
      澤江義則
    • 学会等名
      第53 回日本生体医工学会大会
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Friction characterization of ceramic-on-hydrogel hip joint in pendulum test2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sawae, M. Vrbka, F. Urban, D. Necas, S. Yarimitsu, K. Nakashima, T. Murakami, M. Hartl
    • 学会等名
      2nd International Conference on BioTribology
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of radiation dose on depth-dependent oxidation and wear of gamma-irradiated ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE)2014

    • 著者名/発表者名
      L. Zhang, Y. Sawae, T. Yamaguchi, T. Murakami, H. Yang
    • 学会等名
      2nd International Conference on BioTribology
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Protein adsorbed film formation and frictional characteristics of CoCrMo-on-UHMWPE sliding pair in reciprocating sliding test2014

    • 著者名/発表者名
      D. Necas, Y. Sawae, S. Yarimitsu, K. Nakashima, M. Vrbka, M. Hartl, T. Murakami
    • 学会等名
      2nd International Conference on BioTribology
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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