骨形成能向上を目的としたパックセメンテーション法によるチタン系材料の表面改質

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760574
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 上田 恭介 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (40507901)
• 連携研究者: 成島 尚之 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20198394)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: チタン / 表面処理 / リン酸カルシウム / パックセメンテーション法 / 密着力 / アパタイト / 生体外評価 / 細胞培養試験

研究概要

チタンの骨適合性向上を目的として、パックセメンテーション法、定温定圧法およびその複合により、チタン表面にリン酸カルシウム反応層を作製した。得られた反応層はハイドロキシアパタイト(HAp)相およびCa-P-O-Ti傾斜層であり、厚さは数μm程度であった。本法は、基板との優れた密着力を示し、細胞培養試験からも高いALP活性能を示したことから、新規表面処理方法として有効であることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Surface modification of titanium by pack cementation treatment using calcium phosphate powders for biomedical applications (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, H. Suto, T. Narushima
  • 雑誌名: Met. Mater. Int. 巻: 4 ページ: 569-572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pack cementation treatment of titanium using tetracalcium phosphate powder for biomedical applications (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, H. Suto, K. Nakaie, T. Narushima
  • 雑誌名: Mater. Sci. Forum 巻: 654-656 ページ: 2172-2175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcium phosphate coating on titanium using dry process (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, K. Ueda, T. Goto, J. Kurihara, H. Kawamura
  • 雑誌名: Mater. Sci. Forum 巻: 654-656 ページ: 2162-2167
  • 査読あり
• [雑誌論文] チタン上への多層リン酸カルシウム膜の作製とその評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田恭介, 川崎雄城, 後藤孝, 栗原淳, 川村仁, 成島尚之
  • 雑誌名: 粉体および粉末冶金 巻: 57 ページ: 314-320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface modification of titanium by dry process for biomedical applications (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Narushima, K. Ueda, T. Goto
  • 雑誌名: Proceedings of the 9^<th> Int. Symp. On Biomaterials ページ: 22-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Calcium phosphate films with/without heat treatments fabricated using RF magnetron sputtering (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, Y. Kawasaki, T. Narushima, T. Goto, J. Kurihara, H. Nakagawa, H. Kawamura
  • 雑誌名: J. Biomech. Sci. Eng. 巻: 4 ページ: 392-403
  • 査読あり
• [学会発表] ドライプロセスを利用したチタンの骨適合化表面処理 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上田恭介
  • 学会等名: 日本金属学会・日本鉄鋼協会東海支部第58回若手材料研究会「生体材料の進展」
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-01-25
• [学会発表] In vitro evaluation of pack cementation treated titanium using tetracalcium phosphate powder (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, K. Nakaie, H. Suto, T. Narushima, M. Taira
  • 学会等名: International Workshop on Nano, Bio and Amorphous Materials
  • 発表場所: Tohgatta, Japan
  • 年月日: 20100809-10
• [学会発表] Pack cementation treatment of titanium using tetracalcium phosphate powder for biomedical applications (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda, H. Suto, K. Nakaie, T. Narushima
  • 学会等名: The 7^<th> Pacific Rim International Conference on Advanced Materials and Processing
  • 発表場所: Cairns, Australia
  • 年月日: 20100802-06
• [学会発表] リン酸四カルシウム粉末を用いたパックセメンテーション法によるチタンの表面改質 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田恭介, 須藤初, 中家香織, 成島尚之
  • 学会等名: 日本金属学会第146回大会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20100328-30
• [学会発表] リン酸四カルシウムを用いたパックセメンテーション法により表面処理したチタンの生体外評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上田恭介, 中家香織, 平雅之, 成島尚之
  • 学会等名: 軽金属学会第118回春季大会
  • 発表場所: 関西大学
  • 年月日: 2010-05-22
• [学会発表] Bioceramics coating on titanium materials (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Ueda
  • 学会等名: International Cooperation between KITECH and Tohoku University, Korea Institute of Industrial Technology (KITECH)
  • 発表場所: Songdo, Korea
  • 年月日: 2010-02-25
• [学会発表] リン酸四カルシウム粉末を用いたパックセメンテーション法によるチタンの骨適合化表面改質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田恭介, 須藤初, 中家香織, 成島尚之
  • 学会等名: 粉体粉末冶金協会平成21年度秋季大会研究発表
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 20091027-29
• [学会発表] パックセメンテーション法によるチタンの骨適合化表面改質 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上田恭介, 須藤初, 成島尚之
  • 学会等名: 東北大学金属材料研究所共同研究ワークショップ
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20090728-29
• [図書] Bio-ceramic coating on titanium by physical and chemical vapor deposition (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Goto, T. Narushima, K. Ueda
  • 出版者: In CRC Handbook of Biological and Biomedical Coatings, Ed. By S. Zhang, CRC Press, Boca Raton, FL (in press)