研究開発された技術紹介

本提案は、患者及び執刀術者の負担軽減を実現するため、自動車産業・医療機器産業・樹脂、金属産業、研究開発機関、医療従事機関によって構成された、【オールジャパンでの医療機器開発プロジェクト】による世界初でMade in JAPANの再興に繋がるオリジナル技術であり、樹脂金属接合技術を応用した高機能異種材料接合技術の開発により、従来技術では限界のあった軽量且つ高機能、高付加価値な低侵襲治療手術器具等の鋼製器具を実現する。

・樹脂金属接合を応用した異種金属接合技術の確立研究
-樹脂と金属の接合温度及び接合圧力の最適化
-ナノ秒レーザーを用いた金属表面改質
・フッ素樹脂と金属の直接接合に係る接合原理の解明
-FT-IR試験機を用いた分析
-計算による相互作用分析

・樹脂金属接合を応用した異種金属接合技術の確立研究
-接合強度：たわみ試験±10度において、接合部が破壊せず母材変形すること
-耐久性能：剪刀開閉試験において、3000回開閉後天然ゴムが切れること
・フッ素樹脂と金属の直接接合に係る接合原理の解明
-金属酸化物におけるTFE(テトラフルオロエチレン)の吸着における相互作用に係る計算
-表面金属の酸素

特許を出願

マイクロ剪刀などの医療器具への適用。
また、自動車分野や異種間金属の接合にも適用できる。

金属と樹脂を接合する異種金属間接合技術を用いた手術器具の試作機開発を完了した。量産が可能であることも確認している。今後は、実用生産に向けて自主治験確認や生産設備の準備研究を実施し、事業化を目指す。

従来技術である機械的締結法や接着剤を用いた化学的接合法に比べて、強度・効率・耐熱性・耐用寿命・耐環境性能などすべての面において、同等以上の結果を得た。樹脂の表面改質なくPTFEなどのフッ素樹脂と金属を直接接合する技術は世界で初の技術である。また、医療機器への適用のみならず自動車の軽量化にも応用できる技術である。さらに国が掲げるカーボンフリー実現に向け多くの産業分野に展開可能な技術の基礎である。

実用生産を実施するにあたり、自主治験確認を行う。また生産設備の準備研究を実施する。これらに加えて、マイクロ剪刀以外の製品適用も進め、技術の適用範囲を拡大していく。

コロナ禍により、開発製品の接合品質の検証が不十分であること。
製品使用者である医療従事者の評価も未実施であること。