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2008 年度 実績報告書

人工関節のための新規生体材料であるカーボンナノチューブ・セラミックス複合体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18201021
研究機関信州大学

研究代表者

齋藤 直人  信州大学, 医学部, 教授 (80283258)

研究分担者 樽田 誠一  信州大学, 工学部, 教授 (00217209)
加藤 博之  信州大学, 医学部, 教授 (40204490)
天正 恵治  信州大学, 医学部, 助教 (20419378)
石垣 範雄  信州大学, 医学部附属病院, 助教 (20447725)
中村 恒一  信州大学, 医学部附属病院, 助教 (80419382)
キーワードカーボン / セラミックス / 複合体 / 生体材料 / 人工関節
研究概要

1. 素材研究 [1]素材の試作新しい分散技術によりCNTとセラミックスの均一混合を改善した。また、最適なCNTの形状、表面処理などを検討した。[2]機械的特性評価 作製した複合体について、機械的特性の改善度を評価し、フィードバックしてより優れた素材を探求した。
2. 生体材料の機能評価 [1]摺動特性評価 CNTとセラミックスの複合体について、磨耗量の減少と結晶の脱粒減少を検討した [2]デバイス評価 CNTとセラミックスの複合体の相安定性を評価した。また、破断面や磨耗面の形状評価から、最適なCNTの形状を探求した。
3. 生体適合性の研究 [1]生体反応評価 動物皮下埋め込み試験:これまでに短期・中期評価を行い、CNT単独で生体親和性がきわめて良好で、生体内で高度な炎症反応を惹起しないことを示した。磨耗粉皮下埋め込み試験:人工関節において重要な問題である擬似磨耗粉を作成し、試験動物への埋め込みを実施した。[2]骨組織反応評価 動物骨内埋め込み試験:これまでに短期・中期評価を行い、良好な結果を得た。また、複合体の骨への埋め込みを実施した。磨耗粉骨内埋め込み試験:擬似磨耗粉を作成し、骨への埋め込みを実施した。[3]細胞反応評価 CNTおよびその複合体に対する細胞反応を様々な培養細胞を用いて評価した。細胞毒性試験を適切なコントロールと比較して実施した。また、生体反応として重要なマクロファージに対する反応もサイトカイン放出を中心に評価を行った。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2009

    • 著者名/発表者名
      Narita N, et al.
    • 雑誌名

      Nano Lett 9(4)

      ページ: 1406-1413

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Thin Carbon Fiber Web as a Scaffold for Bone Tissue Regeneration.

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, et al.
    • 雑誌名

      Small (in press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon nanotubes : Biomaterial applications.

    • 著者名/発表者名
      Saito N, et al.
    • 雑誌名

      Chem Soc Rev (in press)

    • 査読あり
  • [学会発表] 高分散処理したカーボンナノフアイバー複合アルミナセラミックスの作製と機械的性質2009

    • 著者名/発表者名
      植田直樹, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      千葉県野田市
    • 年月日
      20090316-20090318
  • [学会発表] 酸, アルカリおよびカルシウム含有溶液処理したカーボンナノフアイバーからのアパタイトの析出2009

    • 著者名/発表者名
      木所和樹, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      千葉県野田市
    • 年月日
      20090316-20090318
  • [学会発表] 表面処理したカツプスタツク型カーボンナノチューブの擬似体液中でのアパタイト析出2009

    • 著者名/発表者名
      藤田大河, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      千葉県野田市
    • 年月日
      20090316-20090318
  • [学会発表] 多層カーボンナノチューブの骨形成に対する影響.2008

    • 著者名/発表者名
      薄井雄企, 他
    • 学会等名
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20081023-20081024
  • [学会発表] 新規カーボンファイバーシートをscaffoldとして用いたラット骨髄細胞移植による骨形成.2008

    • 著者名/発表者名
      青木薫, 他
    • 学会等名
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20081023-20081024
  • [学会発表] 多層カーボンナノチューブはNFATc1の核移行を阻害することにより破骨細胞分化を抑制する.2008

    • 著者名/発表者名
      成田伸代, 他
    • 学会等名
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20081023-20081024
  • [学会発表] PVBを分散剤として用いたアルミナ/カーボンナノフアイバー複合体の作製と性質.2008

    • 著者名/発表者名
      湯本慎也, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      20080917-20080919
  • [学会発表] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2008

    • 著者名/発表者名
      Narita N, Usui Y, Aoki K, Simizu M, Kato H, Saito N, Kobayashi Y, Nakamura H, Maeda K, Ishihara A, Mizoguchi T, Ozawa H, Udagawa N, Takahashi N, Endo M.
    • 学会等名
      NanoEurope 2008
    • 発表場所
      St. Gallen, Switzerland
    • 年月日
      20080916-20080917
  • [学会発表] 酸およびアルカリ処理したカーボンナノフアイバーからのアパタイトの析出.2008

    • 著者名/発表者名
      木所和樹, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回関東支部研究発表会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20080724-20080725
  • [学会発表] Fabrication of carbon nano-fiber/almina composites by vacuum sintering and hot isostatic pressing.2008

    • 著者名/発表者名
      Taruta S, Yamaguchi T, Kitajima K, Usui Y, Aoki K, Endo M, Saito N.
    • 学会等名
      Carbon 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      20080713-20080718
  • [学会発表] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2008

    • 著者名/発表者名
      Narita N, Kobayashi Y, Nakamura H, Maeda K, Ishihara A, Mizoguchi T, Usui Y, Aoki K, Simizu M, Kato H, Ozawa H, Udagawa N, Endo M, Takahashi N, Saito N.
    • 学会等名
      Carbon 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      20080713-20080718
  • [学会発表] Carbon nanotubes show high bone tissue compatibility and accelerate bone formation.2008

    • 著者名/発表者名
      Usui Y, Aoki K, Narita N, Nakamura K, Ishigaki N, Kato H, Kim YA, Taruta S, Endo M, Saito N.
    • 学会等名
      Carbon 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      20080713-20080718
  • [学会発表] A thin carbon fiber web as a scaffold for bone tissue regeneration.2008

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, Usui Y, Kato H, Kim YA, Endo M, Saito N.
    • 学会等名
      Carbon 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      20080713-20080718
  • [学会発表] Carbon nanotube compatibility with Bone Tissue.2008

    • 著者名/発表者名
      Saito N.
    • 学会等名
      INNO. 08
    • 発表場所
      Montreal
    • 年月日
      20080421-20080423

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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