【研究】東北大の超高純度鉄、生体になじむ性質を確認 医療用に期待 [しじみ★]
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東北大学が開発した超高純度のさびない鉄が生体によくなじみ、インプラント（人工歯根）や血管を補強するステント（網状チューブ）などの医用材料として有望であることが実験で分かった、と同大などの研究グループが発表した。実用化すれば、周囲の細胞との接着性の低さや毒性など、従来の金属などが抱える課題を克服できそうだという。
研究グループは同大大学院生命科学研究科の東谷（ひがしたに）篤志教授と同大金属材料研究所の安彦（あびこ）兼次元客員教授らで構成。安彦元客員教授が開発した純度99.9996%の超高純度鉄「アビコアイアン」の表面にコーティングなどの処理をしないまま、マウスなど哺乳類由来の細胞を置き、変化を調べた。
その結果、細胞は鉄によく接着し順調に増殖。一方、比較のために使った合金ではほとんど増殖しなかった。骨などの元になる間葉系幹細胞や筋肉の元になる筋芽細胞の分化もできた。東谷教授は「間葉系幹細胞の分化は、培養実験で一般的に用いるプラスチック製のシャーレより好成績だった。他も、シャーレと同等の結果となった」と述べている。遺伝子発現の解析でも、毒性や重金属ストレス応答などの問題はみられなかった。
https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/200525_img1_w400.jpg
生体に用いる医用材料としてこれまで、チタン合金、コバルトとモリブデンの合金などの金属やセラミックスが用いられてきた。東谷教授によると従来の金属は加工しやすく強度がある半面、毒性や金属アレルギー、周辺の細胞や組織とのなじみにくさなどの負の面がある。セラミックスは生体になじみやすいが柔軟性がなく、加工できる形状にも制約がある。こうした課題に対応するため、さまざまな材料で表面加工などの工夫が続いてきたという。
今回の実験により、アビコアイアンが表面処理をしなくても生体になじみ、安全性が高いことが判明した。インプラント、ステント、骨を固定するプレートやボルトなど、医用材料としての用途が見込めることが分かった。
アビコアイアンは市販の高純度鉄に比べ不純物が100分の1。さびないほか、塩酸に浸けてもほとんど溶けない、加工しやすく割れにくいなどの特徴がある。2011年にはドイツの「国際標準物質データベース」に登録されるなど世界的に認知されている。優れた品質の半面、1キロあたり100万米ドル程度とされるコストが大きな課題となり、実用化に至っていない。
https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/200525_img2_w280.jpg
東谷教授は「原子炉や航空機ではなく医用材料ならば、使うのはごく少量で現実的な費用になるだろう。まず医療分野で普及してコストダウンが進むと、多彩な用途に拡大するのでは」と期待する。
この成果は医用材料学の国際専門誌「ジャーナル・オブ・ザ・メカニカル・ビヘービアー・オブ・バイオメディカル・マテリアルズ」の電子版に3月27日に公開され、同大が5月13日に発表した。
https://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2020/05/20200525_01.html ミュージアムレベルの腕時計とかカトラリーとかをつくって
チャリティーオークションをやってみたらどうだろうか 園芸で発芽や成長を促すメネデールっていう活力剤があるんだけど、
成分が鉄だと知って驚いた
鉄釘が落ちてると木が良く育つ、なんて話も昔からあるし
そんなわけで >>1 に納得感はある >>1キロあたり100万米ドル程度
キロ一億円か、高杉！
いつか宇宙船の素材が超高純度の鉄で出来ているから性質が違うと
UFO番組で言ってて、そんなことあるんだろうかと思ったが
鉄って高純度になるとほんとに全然違う性質になるんだね 微量の元素を添加することで鉄は性質が大幅に変わる。
たとえばリンを含むと、低温で脆くなる。
通常の鋼鉄は炭素を少し含んでいて堅い。
鋳鉄はさらに炭素の含有量が多くて鋼鉄よりも堅いが脆い、融点が低い。
チタンを僅かに含む鋼鉄は、砂鉄から作られた玉鋼の強度の秘密だ。
銅を僅かに含むと、中性子を照射したときに、脆性破壊し易くなる。
クロムモリブデン鋼は、クロム、モリブデン、マンガンを少しずつ添加した
もので、浸炭により表面を非常に堅くできる。
などなど。 >>97
こういうグラフを見せつけられると、
バッテリー駆動が究極と考えているオーディオマニアとかも
考え方が変わっていく感じがするw すげーって思ったけどMRI使えないってけっこう駄目だな >>100
それは単に植物の必須栄養素である鉄分が不足してることが多いだけやで >>68
ゾーンメルトした後にチョクラルスキー法やるなんてアホだろ 新日鉄など、鉄を商売にしていた企業は、このような超純鉄を作ったり、
あるいは、金属シリコンをコークス炉で作るなどの新開発にチャレンジして欲しい。 超純粋鉄の単結晶を観て見たいね。
さらに、異なる同位体をまったく含まないそれぞれ
Ｆ５６、Ｆ５７、Ｆ５８、Ｆ５４、Ｆ６０の純粋物の
単結晶の性質が、天然物の同位体が混ざっているような
鉄と比べて（重さ以外に）どれだけ違うのかが興味深いところ。 そしてＦｅはFe の間違いやろが。
全角使う爺さんはさっさと死滅してくれ。 >>86
微粒子化して体内に残置するものの表面に薄くコーティングするとかならばいいんじゃね？鉄でも何でも磁性体はサイズが小さくなるほど磁石の性質は弱くなるし
最終的には馴染んだ結果として体内に取り込まれるのが理想かな、難しいと思うけど 貧血防止という名目で鉄を含んだサプリなどを呑んだりするのは注意が必要。
まず外国産のサプリは、体格の良い人間用の標準量で服用量を書いてたり
するので、概して過剰だ。
鉄を取り過ぎると、身体の酸化が進んでガンなどになりやすくなったり、
腸内で細菌類が跋扈して腸内細菌分布の勢力が変化して、却って不健康に
なるかもしれないので注意。 超純鉄は腐食に対する耐性が高いのと柔らかくて粘り強いから
原子炉を構成する一部の部品の素材として期待されていた向きもあったが、
いかんせん値段が余りにも高いので、これまで実用化されてはいないのであった。 184cm90kgの俺には日本のサプリは足りないってことだな 鉄かあ
使い道は骨の代替やろか
骨の培養の研究に力入れた方が有益な感じがするけど できる技術レベルとコストってもんがあるだろ
不老不死の薬作った方がいいですよって言ってる奴いたらアホやん？ 均質な材料があったらの類いだな。
もしもロープがあって、どこにも特段弱い部分がなければ、
引っ張った時にどこかで切れる理由がないから、ずーっと
延び続けて切れないだろうか、というやつだ。
炭化水素の長い鎖あるいは同じアミノ酸がずっと縮合した
ポリペプチドを考えて、それを両端から引っ張ったらと
考えると、やはりどこにも弱点が無いから丈夫じゃ無いか？
と思える。実際には十分のびたら、ちぎれた方が安定に
なるんだが、そのきっかけとちぎれる場所はどこになるか？ 初期のアルミニウムの製品は、不純物（多分フッ素とかカルシウムなどなどだろう）
のせいで、表面が水分と酸化してできた白い錆の粉を吹いて、ドンドンと
腐食が内部まで進行していた。しかし最近のアルミニウムは品質が良い（純度が
高い）ためか、表面の酸化膜が均一で強固（酸化アルミニウムはサファイアの
類い）であるため、いつまでも錆びずに丈夫だ。日本軍の戦闘機はアルミ合金
だったので、腐食に弱かったはず。 超ジュラルミンだったか超々ジュラルミンだったか、日本の住友金属の発明。
ジュラルミンは、鋳造した後で時間がたつと強度・硬度が増すという不思議な
合金だった。 ソルトバスという塩を溶かす高温で
熱処理しなきゃならんのじゃなかったかな? 硬さと強度と剛性は全部違う特性だけどね。
硬度は表面の変形しにくさ、傷のつきにくさ。
強度は引っ張ってちぎれない引張強度や
逆に押さえても潰れない圧縮強度など。
剛性はバネ性とも言われ、弾性変形に必要な力の大きさ。
で、合ってるかな? アルミ合金は引張強度などは高いが
剛性が低く、曲げ変形に対して
すぐに曲がったり割れたりする。
車で使う場合、事故に弱いのはこのせい。 マグネシウム合金のバネは作れ使われてるが、
アルミニウム合金のバネは無理、
って似たような軽量合金でも特性の違いが有るもんだ ナトリウムとかカルシウムとかリチウムとかマグネシウムとかベリリウムとか、
そういうのを混ぜたら性能があがるかもしれないが、いかにも水と反応して
水素をだして発火したりしそうで危険だもんな。 ジュラルミンが鉄鋼並みの硬さがあるのなら日本刀の模造品を作れるのかもね。
日本刀を作るのにも、伝統的には最後の焼き固めでは刃に粘土を貼り付けて、
温度をある温度にあげるのを経験から眼で観て色で知って、この温度だと
なったら、水や油にさっと浸けてやると、刃が沿って日本刀の元になる
鉄の棒ができるからそれを砥石で研磨して刀にするのだったと思う。
熱処理をソルトバスでやれば、日本刀を作るのも、均質性が増して
もっと丈夫な刀になったりするのだろうか。 鉄系でもソルトバス熱処理をやる材質もある。
日本刀でやらないのは単にあまり効果がないからではないかと。 反応性高めでギリギリ使えるマグネシウムに、更に反応性高いカルシウムを混ぜると耐火性能上がるのが不思議 日本刀でやらないのは、
刀を作って居た当時にソルトバスが無かったからじゃないかな？
ところで、溶融した塩類の代わりに、溶けたガラスではどうだろうか？ シリコン単結晶のロッド（棒、最近では直径が30ｃｍだとか、将来は40ｃｍ
クラスを狙っている）あるいはそれをスライスしたウェーハーの、
結晶の格子欠陥などを、もしもソルトバスのような方法で焼きなましをして、
減らせれば、素晴らしいことだろうね。そういうことが上手く行くのかどうか
は知らないが。
焼き芋なども、適切な密閉カプセルに入れて、比較的低温で溶ける塩類に
カプセルを浸けて蒸し焼きにしたら、うまく温度変化を制御して調理すれば
おいしくなるかもしれないな。 日本のアルミ産業って高度化する間も無く
電気代の高騰で縮小撤退って感じやな
近頃ではアルミ部材も入手性が悪い ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
