金属微粒子内包ダイヤモンドライクカーボンの作製とその応用

含金属颗粒的类金刚石碳的制备及其应用

• 批准号: 16760579
• 负责人: 小林 知洋
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16760579/
• 关键词: ダイヤモンドライクカーボン; プラズマイオン注入; PBIID; 細胞接着性; 金属ドーピング; シリコーン; 金属ドープDLC; プラズマイオン注入成膜; 金属ナノ粒子; プラズマエッチング; プラズマイオン注入製膜

プラズマイオン注入製膜(PBIID)装置を用いて、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜の作製を行った。DLC膜は原料ガスにメタン(CH_4)およびトルエン(C_7H_8)を用いて基板上に成膜する場合と、不活性ガスイオンを用いてポリマー表面を炭素化して作製する場合の2通りを行った。炭化水素ガスにより成膜したDLCは水素と窒素のドープ量を変化させ、生体組織親和性の評価を細胞培養試験にて行った。その結果細胞接着率は水素の含有量には影響されないが、窒素に関してはドープ量と正の相関があることが判明した。一方シリコーン(ポリジメチルシロキサン)に対してアルゴン、クリプトンを照射して作製したDLCは、95%以上の細胞接着率(L929細胞)を示した。本手法をチューブ上のシリコーンに適用することにより、雑菌の侵入を防ぐことが可能なカテーテルとして特許申請を行った。本手法で作製したDLCの組成をラザフォード後方散乱分析法(RBS)により解析したところ、照射された不活性ガス原子が内部にトラップされていることが判明した。また、鉄の原子が存在していることが明らかになり、チェンバーや電極材からの混入が示唆された。鉄原子は表面に付着しているのではなく、表面から300nm程度の深さまで分布していることが明らかになり、電場によって加速され注入されていることが判明した。試料近傍に銅板を設置してこの現象を積極的に利用することを試みたところ、同様に試料内部に銅が注入され、金属含有DLCが生成されることが明らかになった。

PBIID device is used to manufacture DLC films. DLC films are formed on substrates from raw materials such as CH_4 and C_7H_8. The DLC films are formed on substrates from inert materials such as CH_4 and C_7H_8. The amount of carbon dioxide and carbon dioxide in DLC was changed, and the affinity of biological tissue was evaluated in cell culture. As a result, the cell adhesion rate is affected by the amount of water, and the amount of water is positively correlated with the cell adhesion rate. The cell adhesion rate (L929 cells) of more than 95% was demonstrated by the irradiation of DLC and the separation of DLC. This method is applicable to all kinds of applications. This method was used to determine the composition of DLC by posterior scatter analysis (RBS). The presence of iron atoms in the atmosphere indicates the presence of impurities in the electrode material. Iron atoms are deposited on the surface, and the distribution of iron atoms at a depth of 300nm on the surface is clearly identified. The copper layer near the sample is set up, and the phenomenon is actively utilized. Similarly, the copper layer inside the sample is injected, and the metal layer contains DLC.

项目成果

Depth profile analysis of the structure an composition of a metal-implanted polyimide

金属注入聚酰亚胺的结构和成分的深度剖面分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: Surface and Coatings Technology 196,1-3
• 作者: Y.Horibe;K.Kishimoto;S.Mori;N.Ikeda;横田敏彦;小林知洋
• 通讯作者: 小林知洋

Cell adhesion to nitrogen-doped DLCS fabricated by plasma-based ion implantation and deposition method

• DOI: 10.1016/j.nimb.2005.08.107
• 发表时间: 2006
• 期刊: Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section B-beam Interactions With Materials and Atoms
• 影响因子: 1.3
• 作者: Toshihiko Yokota;T. Terai;Tomohiro Kobayashi;M. Iwaki