| 研究課題/領域番号 |
23246128
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
藤本 愼司 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70199371)
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| 研究分担者 |
土谷 博昭 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50432513)
宮部 さやか 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50584132)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 表面機能化 / ステンレス鋼 / 生体親和性 / ナノホールアレイ / 腐食防食 / 電気化学 |
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| 研究概要 |
本年度は、昨年度と同様に、表面にナノホールアレイを形成したステンレス鋼の静的環境下および動的環境下にて生体適合性の評価を行った。
静的環境下では、本年度は、細胞の増殖挙動、細胞活性や伸張度に及ぼすナノホール径の影響を検討するとともに、主にナノホール表面への薬剤固定とその徐放挙動の調査を行った。モデル薬剤としてウシ血清由来アルブミン、試料には316Lステンレス鋼にナノホールアレイを形成した試料と、比較として鏡面研磨した試料を用いた。薬剤固定には溶液への浸漬と乾燥を繰り返す方法を適用した。薬剤を担持した試料をリン酸緩衝溶液に浸漬し、放出された薬剤量を定量した。薬剤放出過程には、試料の表面形態によらず、リン酸緩衝溶液に浸漬初期に起こる急速放出過程とその後に続く徐放過程が見られた。ナノホール試料では急速放出過程での放出量が鏡面試料と比較して少なく徐放過程が長く続き、徐放により適した表面であることが示唆されたが、薬剤担持量は鏡面試料と大きな相違は見られなかった。
動的環境下での評価は、研究代表者らが本研究課題にて独自に開発した、細胞を含む模擬生体環境下にて起こる金属材料の変形に伴う表面酸化物破壊により露出する下地金属の活性溶解と酸化物の自己修復(再不働態化)過程を電流変化として計測できる電気化学システムを用いて行った。得られた主な知見として、1)急速変形したステンレス鋼の溶解・再不働態化に及ぼすナノホール径の影響はほとんどないこと、2)無機イオンや有機物のみからなる環境では起こらなかった局部腐食が試料表面への細胞接着により誘発されうることが挙げられる。また、歩行などの運動の周期に対応する繰り返し荷重が長期に渡って負荷された際の医療用金属材料の信頼性評価のために細胞培養した模擬生体環境中での繰り返し荷重試験を行えるように電気化学システムを改良し、今後の研究発展のための礎を確立した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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