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生体機能素材学分野

分野の紹介

生体硬組織を代替あるいは再建するための器具を構成する材料において、体内での使用時の安全性や信頼性は最も重要な特性です。特に人工関節、骨プレ-ト、人工歯根および血管拡張ステントなどの荷重が加わる器具の材料には、これらの観点から、金属材料が多く利用されています。このような金属材料(生体用金属材料)では、一般の構造用金属材料に求められる優れた機械的性質や耐食性などはもちろんのこと、生体組織と調和するための力学的および物理化学的特性なども重要な特性として要求されることになります。これらの特性の例としては、骨類似の低弾性率(10~30 GPa)あるいは骨構成物質の形成(ハイドロキシアパタイトなど)などが挙げられます。

生体機能素材学分野では、生体用金属材料に要求される種々の特性を高次元に兼ね備えた金属材料の創製を目指して、基礎および実用の両面から研究を進めています。

教員構成

  • 仲井 正昭准教授:仲井 正昭

主な研究テーマ

  • 生体組織と調和した新しい生体用金属材料の設計と開発
  • 生体用金属材料製医療器具の試作と生体内外評価
  • 生体用金属材料の加工熱処理による組織制御と高強度・髙寿命化
  • 生体金属材料の強加工処理による特異物性化
  • 生体金属材料の表面修飾による硬組織および軟組織適合化

最近の業績

  1. Mechanical properties and cytocompatibility of oxygen-modified β-type Ti-Cr alloys for spinal fixation devices, Huihong Liu, Mitsuo Niinomi, Masaaki Nakai, Ken Cho, Kengo Narita, Mustafa Şen, Hitoshi Shiku and Tomokazu Matsue, Acta Biomaterialia, 12(2015), pp. 352-361, doi: 10.1016/j.actbio.2014.10.014.
  2. Predominant factor determining wear properties of β-type and (α+β)-type titanium alloys in metal-to-metal contact for biomedical applications, Yoon-Seok Lee, Mitsuo Niinomi, Masaaki Nakai, Kengo Narita, Junko Hieda and Ken Cho, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials, 41(2015), pp. 208-220, doi: 10.1016/j.jmbbm.2014.10.005.
  3. Changeable Young’s Modulus with Large Elongation-to-failure in β-type Titanium Alloys for Spinal Fixation Applications, Huihong Liu, Mitsuo Niinomi, Masaaki Nakai, Junko Hieda and Ken Cho, Scripta Materialia, 82(2014)pp. 29-32, doi: 10.1016/j.scriptamat.2014.03.014
  4. Microstructural Evolution of Precipitation-hardened β-type Titanium Alloy through High-pressure Torsion, H. Yilmazer, M. Niinomi, K. Cho, M. Nakai, J. Hieda, S. Sato and Y. Todaka, Acta Materialia, 80(2014), pp. 172-182, doi: 10.1016/j.actamat.2014.07.041.
  5. Deformation-induced Changeable Young’s Modulus with High Strength in β-type Ti-Cr-O Alloys for Spinal Fixture, Huihong Liu, Mitsuo Niinomi, Masaaki Nakai, Junko Hieda and Ken Cho, Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials (JMBBM), 30(2014), pp. 205-213, doi: 10.1016/j.jmbbm.2013.11.001.

分野問い合わせ

E-mail:wbiomat*imr.tohoku.ac.jp(*を@に変えてください。)
TEL:022-215-2372
FAX:022-215-2553

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