分野紹介:生体材料学

生体材料学講座では、インプラントや医用器具・部材等への応用を念頭に、金属ならではの特性を生かした新医用材料やその組織・形態制御および加工プロセスの開発を通した医療貢献を目指して、金属学の基礎とその最新応用に関する教育研究を推進します。このため、生体材料学講座には以下の分野を設置しています。

医用金属構造形態制御学

金属学に基づいた医用金属材料の成分・構造・形態制御に関する研究

教授 加藤 秀実 教授 加藤 秀実

金属材料の構造およびその形態を,冶金学に基づくプロセスを用いて制御することにより,生体適合性・生体機能性に優れる新しい医用金属材料を開発する。急冷凝固法等の非平衡プロセスを用いたナノ構造・非晶質化によって構造を制御し,新奇な機械的特性を呈する新しい医用金属を見出す。また,脱成分法等の改質プロセスを用いた無毒・多孔質表面化によって表面形態を制御し,既存または最新医用金属材料の更なる生体適合性の改善に貢献する。

研究室サイト
図1 SUS316L表面から毒性ニッケル元素を脱成分する反応設計

図1
SUS316L表面から毒性ニッケル元素を脱成分する反応設計

図2 マグネシウム液体中に浸漬してニッケルが除去されたSUS316L表層断面を示すEDS分析結果

図2
マグネシウム液体中に浸漬してニッケルが除去されたSUS316L表層断面を示すEDS分析結果

医用金属材料学

先端金属加工学と最先端3D金属積層造形技術との融合による高機能医用金属材料の開発に関する研究

教授 千葉 晶彦 教授 千葉 晶彦

高度な医療技術を確立するためには、生体材料としての高機能金属材料の研究開発が重要となります。当研究室では、一般産業材料の開発に用いられる鍛造加工や圧延加工などの塑性加工や熱処理技術などの金属加工プロセスの基本技術に、最先端の三次元造形技術である電子ビーム積層造形(EBM)技術を融合させた、高機能医療用金属材料の開発を行っています。材料内部に起こるマクロ、ミクロ、ナノスケールの組織変化を最新の分析・解析技術や計算機シミュレーションを駆使して系統的に明らかにし、特性発現メカニズムに基づいた加工プロセスの確立と生体応用新材料の創製を目指しています。

研究室サイト
写真(Photos)電子ビーム積層造形で製造したCo-Cr-Mo合金製人工膝関節

写真(Photos)電子ビーム積層造形で製造したCo-Cr-Mo合金製人工膝関節

写真
電子ビーム積層造形で製造したCo-Cr-Mo合金製人工膝関節