Theme個別研究課題
超短パルスレーザーを用いたバイオマテリアルの表面修飾技術
研究のキーワード
超短パルスレーザー、表面修飾、バイオマテリアル、生体親和性、生体材料
研究の目的
生体用インプラント素材として用いられるジルコニアセラミックスやチタン合金等は難加工材料であることから微細な加工は一般には困難ですが、精密な表面修飾技術を施すことで生体親和性を高められれば性能向上が実現可能です。超短パルスレーザーによる微細な表面微細構造形成技術は熱的影響が少ないため、素材の特性を損なわないことが特徴であり、様々な分野への機能性付与技術として注目されています。そこで、医工学分野および医療分野の研究者と協力し、生体親和性の向上を目的とした研究、そして歯科分野における部材の接合・接着性能向上を目的とし、新しい表面形状形成技術方法について研究しています。
研究の成果
生体用インプラント素材として用いられるジルコニアセラミックスやチタン合金等に対する超短パルスレーザーによる微細な表面微細構造形成技術とその効果について研究を進めています。医工学分野および医療分野の研究者と協力し、細胞の骨分化促進、生体親和性薄膜の強固な固着、動物実験による骨固着力向上を実証しています。そして、さらに多様な表面形状の創出に向けた研究を進めています。
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超短パルスレーザーを用いたバイオマテリアルの表面修飾技術 ジルコニアセラミックス表面への周期構造形成による、生体親和性の向上を実証
参照情報(外部発表や特許、関連リンクなど)
- 知財:ジルコニア系セラミックスJP6590343, JP7111392、米国知財:US10774003B2、欧州知財:EP320257B1
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Masayuki Kakehata ; Hidehiko Yashiro ; Ayako Oyane ; Atsuo Ito and Kenji Torizuka
" Pulsewidth dependence of laser-induced periodic surface structure formed on yttria-stabilized zirconia polycrystal ", Proc. SPIE 9740, Frontiers in Ultrafast Optics: Biomedical, Scientific, and Industrial Applications XVI, 97401G (March 9, 2016) - Mayu Yasunaga, Tomoko Watanabe, Gen Yano, Kazutoshi Murotomi, Miki Hiramatsu, Motohiro Hirose, Masayuki Kakehata, Hidehiko Yashiro, Atsushi Yamazaki, Atsuo Ito,
- Mutsuzaki, H.; Yashiro, H.; Kakehata, M.; Oyane, A.; Ito, A. Femtosecond Laser Irradiation to Zirconia Prior to Calcium Phosphate Coating Enhances Osteointegration of Zirconia in Rabbits. J. Funct. Biomater. 2024, 15, 42.
- Inokoshi, M.; Yoshihara, K.; Kakehata, M.; Yashiro, H.; Nagaoka, N.; Tonprasong, W.; Xu, K.; Minakuchi, S. Preliminary Study on the Optimization of Femtosecond Laser Treatment on the Surface Morphology of Lithium Disilicate Glass-Ceramics and Highly Translucent Zirconia Ceramics. Materials 2022, 15, 3614.
問い合わせ先
- レーザー加工フロンティア研究グループ
- 欠端 雅之