電気化学的手法を応用した人工関節材料表面の吸着膜の機能評価

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760122
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 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: 中嶋 和弘 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70315109)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 人工関節 / 蛋白質 / 境界潤滑膜 / 電気化学測定 / 吸着 / 摩擦 / 摩耗

研究概要

人工関節の摩擦摩耗挙動に大きな影響を与える蛋白質吸着膜について電気化学的手法を用いて挙動について調査を行った．蛋白質にはアルブミンとγグロブリンを用いた．超高分子量ポリエチレン(GUR1050)とCoCrMo合金(ASTMF75)の組み合わせにおいて，CoCrMo合金の表面電位を摩擦試験中に測定することで合金表面での蛋白質吸着膜の挙動について調査を行った．アルブミンは摩擦による剥離が観察された．γグロブリンは摩擦を受けても剥離しないことが観察された．これら2つの蛋白質には吸着力に差があることが明らかとなった．この吸着力の差が摩擦摩耗を増減する蛋白質吸着膜の構造形成に影響していると考えられる．

研究成果

• [雑誌論文] Behavior of Adsorbed Albumin film on CoCrMo Alloy under In-situ observation
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Nakashima, Yoshinori Sawae, Teruo Murakami and Stefano Mischler
  • 雑誌名: Tribology Online 巻: (投稿中)
  • 査読あり
• [学会発表] Protein Adsorption Film Observation by Using Electrochemical Method (2014)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Nakashima
  • 学会等名: バイオメカニクス研究センター&エレクトロニクス実装学会九州支部合同研究会
  • 年月日: 2014-03-04
• [学会発表] Effect of protein film on tribological property of joint prosthesis materials (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Nakashima
  • 学会等名: Kyushu University and Brno University of Technology
  • 年月日: 2013-11-21
• [学会発表] 蛋白質吸着膜の摩擦負荷による変化のその場観察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中嶋和弘
  • 学会等名: 生体医工学シンポジウム2013
  • 年月日: 2013-09-21
• [学会発表] (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Nakashima, Yoshinori Sawae, Teruo Murakami, Stefano Mischler
  • 学会等名: 5th world tribology congress 2013
  • 年月日: 2013-09-10
• [学会発表] POLY (VIVYL ALCOHOL)ハイドロゲルの変形特性と摩擦特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中嶋和弘,澤江義則,村上輝夫
  • 学会等名: 第36回バイオレオロジー学会年会
  • 年月日: 2013-06-07
• [学会発表] 摩擦挙動に寄与する蛋白質吸着膜の構造 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中嶋和弘,澤江義則,村上輝夫
  • 学会等名: トライボロジー会議春東京2013
  • 年月日: 2013-05-22