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■金属生体材料グループ
研究内容
スタッフ紹介
■研究内容

 金属と生体。この一見関係のなさそうな二つをつなぐもの、それがバイオメタルです。
 バイオメタルは人工関節、人工歯根、骨折固定器具、心臓ペースメーカ、血管拡張用ステントなど、幅広い領域で使われています。
 生体にやさしい材料の開発を目指して、さまざまな視点から研究を行っています。


 動脈硬化などで血管がつまったとき、ステントと呼ばれる筒状の金属製メッシュを用いた治療が行われています。ステントには、血管を広げる強度のほかに、血管壁との親和性や長期間の使用に耐える耐久性・安全性、および患部が修復下後に分解・吸収されることが求められています。生体内と同じ環境で材料を評価して、新しいバイオメタルを開発しています。


◆医療用生体吸収性Mg合金の開発
    強度と分解速度のバランス       試作したステント

 生体為害性の低い元素をごく微量添加し、さらに材料の微細組織を制御することにより、生体安全性が高く、かつ材料強度および体内における分解性の異なるマグネシウム合金を開発しました。本材料は、既存の工業用マグネシウム合金に匹敵する強度を有すると同時に、既存材が示す分解速度範囲よりも広範囲の分解速度を達成しています。添加元素の種類と量を変化させることにより、機械的強度と生体内での分解速度を変化させることができます(軽量材料グループとの共同研究)。


◆流れ環境下での医用金属材料評価技術の開発
  流れ環境下での腐食試験     Mgの腐食に及ぼす流速の影響
 試料表面における疑似体液の流速を制御した環境で、金属材料の腐食(分解)特性を評価する技術を開発しています。開発した装置を用い、純マグネシウムについて、試料表面における流速と分解速度の関係を調べ、流速が大きいほど分解速度が大きくなることを明らかにしました。


◆アモルファス合金複合材の開発
 アモルファス合金は、結晶性合金と比較して低いヤング率、高い強度・耐食性を備えた材料です。この利点を活かすため、既存の医用金属材料表面に、ヤング率が低いアモルファス合金を溶射することで、骨に近い低ヤング率の複合材を作製しています(コーティンググループとの共同研究)。
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独立行政法人 物質・材料研究機構 生体材料センター