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ニオブイオン徐放性の制御によるリン酸塩ガラス薄膜の生体機能化

研究課題

研究課題/領域番号 26289238
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 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 前田 浩孝  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20431538)
小幡 亜希子  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40402656)
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
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2016年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2014年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードリン酸塩ガラス / インバートガラス / ニオブイオン / マグネシウムイオン / 亜鉛イオン / 生体親和性 / 抗菌性 / ガラス構造
研究成果の概要

チタン系金属等への生体機能化コーティングをスパッタ法により作製することを目標とし、ニオブ含有リン酸カルシウム系インバートガラス薄膜・ターゲットを設計した。
MgOを導入すると、P-O-Mg結合を生成しガラス形成を促進した。この結合はガラスの構造を弱めることを利用して、イオン溶出量を制御設計できた。ZnOを導入することでガラス形成能を向上させ、抗菌性を付与することにも成功した。分子動力学計算により、この系のガラス中にTiO2が存在するとTi-O-P結合が生成し、ガラスの結合性が向上することがわかった。スパッタ法によりこれらのガラス薄膜を作製することを確認した。

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

    (50件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 3件、 査読あり 15件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Imperial College London/University of Manchester(United Kingdom)

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  • [国際共同研究] Friedrich Schiller Universitat Jena(Germany)

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  • [国際共同研究] イエナ大学(ドイツ)

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  • [国際共同研究] インペリアルカレッジロンドン/マンテェスター大学(英国)

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      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation and structural analysis of 15Mgo-15CaO-8P2O5-4SiO2 glass2017

    • 著者名/発表者名
      Sungho Lee, Takayoshi Nakano, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystaline Solids

      巻: 457 ページ: 73-76

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2016.11.020

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Dissolution Behaviour of CaO/SrO-Containing Sol-Gel-derived 58S glasses2017

    • 著者名/発表者名
      Anthony L.B. Macon, Sungho Lee, Gowsihan Poologasundarampillai, Toshihiro Kasuga, Julian R. Jones
    • 雑誌名

      J. Mater. Sci.

      巻: - 号: 15 ページ: 8858-8870

    • DOI

      10.1007/s10853-017-0869-0

    • 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] Preparation of orthophosphate glasses in the MgO-CaO-SiO2-Nb2O5-P2O5 system.2017

    • 著者名/発表者名
      S.Lee, K. Ueda, T. Narushima, T. Nakano, T. Kasuga
    • 雑誌名

      International Journal BIOMEDICAL MATERIALS AND ENGINEERING

      巻: 28 号: 1 ページ: 23-30

    • DOI

      10.3233/bme-171652

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and dissolution behavior of orthophosphate MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 glass and glass-ceramic2016

    • 著者名/発表者名
      Sungho LEE, Anthony L. B. MACON, Toshihiro KASUGA
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: Accepted ページ: 135-138

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2016.04.027

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      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Antibacterial ZnO-CaO-P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>-Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> Invert Glasses2016

    • 著者名/発表者名
      Sungho Lee, Hirotaka Uehara, Anthony L.B. Macon, Hirotaka Maeda, Akiko Obata, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      MATERIALS TRANSACTIONS

      巻: 57 号: 12 ページ: 2072-2076

    • DOI

      10.2320/matertrans.MI201503

    • NAID

      130005284387

    • ISSN
      1345-9678, 1347-5320
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ガラスを用いたバイオマテリアルデザイン2016

    • 著者名/発表者名
      春日敏宏
    • 雑誌名

      バイオマテリアル-生体材料-

      巻: 34 ページ: 66-70

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and physicochemical properties of CaO-P2O5-Nb2O5-Na2O glasses2016

    • 著者名/発表者名
      H. Maeda, S. Lee, T. Miyajima, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids

      巻: 432 ページ: 60-64

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.06.003

    • 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] Structures and dissolution behaviors of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 glasses2016

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids

      巻: 438 ページ: 18-25

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2016.02.006

    • 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] Proton Conduction of MO-P2O5 Glasses (M = Zn, Ba) Containing a Large Amount of Water2015

    • 著者名/発表者名
      H. Sumi, Y. Nakano, Y. Fujishiro, T. Kasuga
    • 雑誌名

      Solid State Science

      巻: 45 ページ: 5-8

    • DOI

      10.1016/j.solidstatesciences.2015.04.009

    • 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] Structures and dissolution behaviors of CaO-P2O5-TiO2/Nb2O5 (Ca/P≧1) invert glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids

      巻: 426 ページ: 35-42

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.06.024

    • 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] Structure and dissolution behavior of MgO&ndash;P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>&ndash;TiO<sub>2</sub>/Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> (Mg/P &ge; 1) invert glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 123 号: 1442 ページ: 942-948

    • DOI

      10.2109/jcersj2.123.942

    • NAID

      130005102225

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dissolution behavior of alkali-free MgO-CaO-SrO-TiO2-P2O5 glasses for biomedical applications2015

    • 著者名/発表者名
      Sungho LEE, Akiko Obata, Delia S. Brauer, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Biomedical Glasses

      巻: 1 号: 1 ページ: 151-158

    • DOI

      10.1515/bglass-2015-0015

    • 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] Preparation of highly-soluble SO3-P2O5-Na2O-CaO glasses2015

    • 著者名/発表者名
      Hayato Sasaki, Toshihiro Kasuga, Arnulf Thieme, Delia S. Brauer, Lothar Wondraczeck
    • 雑誌名

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

      巻: 24 ページ: 133-136

    • 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] Preparation of calcium pyrophosphate glass-ceramics containing Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>2014

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka MAEDA, Tomohiro MIYAJIMA, Sungho LEE, Akiko OBATA, Kyosuke UEDA, Takayuki NARUSHIMA, Toshihiro KASUGA
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 122 号: 1421 ページ: 122-124

    • DOI

      10.2109/jcersj2.122.122

    • NAID

      130004950895

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 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] Changes in Structure and Thermal Properties with Phosphate Content of Ternary Calcium Sodium Phosphate Glasses2014

    • 著者名/発表者名
      Armando Mandlule, Franziska Döhler, Leo van Wüllen, Toshihiro Kasuga, Delia S. Brauer
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids

      巻: 392-393 ページ: 31-38

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2014.04.002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リン酸塩ガラス系バイオマテリアルの細胞親和性2014

    • 著者名/発表者名
      小幡亜希子、前田 浩孝、春日 敏宏
    • 雑誌名

      Phosporus Lett.

      巻: 79 ページ: 27-35

    • NAID

      40019975925

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛含有リン酸塩インバートガラスの作製2017

    • 著者名/発表者名
      渡邊 俊希ほか
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛含有ケイリン酸塩インバートガラスの作製2017

    • 著者名/発表者名
      李 誠鎬ほか
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 70SiO2-30CaO系ゾルゲルガラスの綿状繊維構造体2017

    • 著者名/発表者名
      小幡亜希子ほか
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2017年会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 元素添加非晶質リン酸カルシウム膜の構造と溶解性の関係2017

    • 著者名/発表者名
      上田ほか
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会(2017)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 銀添加ケイ酸カルシウムガラスの綿状繊維構造体の作製2017

    • 著者名/発表者名
      小幡ほか
    • 学会等名
      日本金属学会春期講演大会(2017)
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 15MgO-15CaO-8P2O5-4SiO2インバートガラスの作製2016

    • 著者名/発表者名
      李 誠鎬ほか
    • 学会等名
      生体関連セラミックス討論会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] リン酸塩ガラスの特徴と用途展開2016

    • 著者名/発表者名
      春日敏宏
    • 学会等名
      ニューガラスフォーラム 第124回若手懇談会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of Highly-Soluble Na2O-CaO-P2O5-SO3 Glasses for Biomedical Applications2016

    • 著者名/発表者名
      H. Sasaki, A.L.B. Macon, T. Kasuga, D.S. Brauer, L. Wondraczeck
    • 学会等名
      9th International Symposium on Inorganic Phosphate Materials
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-09-25
    • 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] 抗菌性 ZnO-CaO-P2O5-Nb2O5 インバートガラスの作製2016

    • 著者名/発表者名
      李 誠鎬ほか
    • 学会等名
      日本金属学会秋期講演大会(2016)
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 6配位ケイ素を含むケイリン酸塩ガラスの溶解性2016

    • 著者名/発表者名
      三浦 淳弘ほか
    • 学会等名
      日本セラミックス協会秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] オルトリン酸塩インバートガラス及び結晶化ガラスの溶出挙動2016

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年(第158回)春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛含有抗菌性リン酸塩インバートガラスの作製2016

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、上原拓峻、Macon Anthony L.B.、前田浩孝、小幡亜希子、上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2016年年会
    • 発表場所
      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] 生体材料の親水化を目的とした硫リン酸塩ガラスの作製2015

    • 著者名/発表者名
      佐々木勇人, 春日敏宏, Delia S. Brauer, Lothar Wondraczeck
    • 学会等名
      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
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛含有リン酸塩インバートガラスの溶出挙動2015

    • 著者名/発表者名
      上原拓峻、李誠鎬、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東海支部学術研究発表会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dissolution behaviors of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5-SiO2 glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      32th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      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] Effect of phosphate chain length on dissolution behaviors in CaO-MgO-P2O5-Nb2O5 glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials
    • 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
  • [学会発表] Crystallization of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 invert glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      11th International Symposium on Crystallization in Glasses and Liquids
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マグネシウム置換によるリン酸塩カルシウムガラスの溶出への影響2015

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      第25回無機リン化学討論会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CaO-MgO-P2O5-Nb2O5ガラスの溶出挙動2015

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年(第157回)秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Structure and dissolution behavior of sol-gel-derived 58S glasses containing SrO2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, G. Poologasundarampillai, A.L.B. Macon, T. Kasuga, J.R. Jones
    • 学会等名
      XVIII International Sol-Gel Conference
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissolution behaviors of MgO-P2O5-TiO2/Nb2O5 glasses in MgO-rich region2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      27th European Conference on Biomaterials
    • 発表場所
      Toredo, Spain
    • 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] Phosphate invert glasses with improved processing2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      14th International Conference European Ceramic Society
    • 発表場所
      長岡
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MgO/CaOを多量に含有するリン酸塩インバートガラスの作製2015

    • 著者名/発表者名
      李 誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、上田恭介、成島尚之、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 実績報告書
  • [学会発表] ドライプロセスによるチタンの骨適合化表面改質2015

    • 著者名/発表者名
      上田恭介、成島尚之、後藤 孝、春日敏宏、小幡亜希子、小笠原康悦
    • 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 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of Ag2O substitution on solubility and structure of CaO-P2O5-Nb2O5 glasses2014

    • 著者名/発表者名
      Sungho LEE, Hirotaka Maeda, Akiko Obata, Kyosuke Ueda, Takayuki Narushima, Toshihiro Kasuga
    • 学会等名
      The 31st International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Changwon, Korea
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Antibacterial Phosphate Invert Glasses2014

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      26th Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in Medicine
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of calcium pyrophosphate glasses2014

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. 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 実績報告書
  • [学会発表] カルシウム成分を多量に含有するリン酸塩ガラスの作製2014

    • 著者名/発表者名
      李 誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会2014年秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カルシウム成分を多量に含有するリン酸塩ガラスの作製2014

    • 著者名/発表者名
      李 誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、春日敏宏、上田恭介、成島尚之
    • 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
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 名古屋工業大学生命・応用化学専攻環境調和セラミックス分野環境共生材料研究室

    • URL

      http://ebm.web.nitech.ac.jp/PB/top.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-01-31  

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