不二ライトメタルと産総研、医療機器用マグネシウム合金部材の成形技術を開発――患者のQOL向上に期待

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マグネシウム合金精密管材

不二ライトメタルは2018年6月5日、NEDO事業において、産業技術総合研究所との共同研究により、医療機器向けにマグネシウム合金部材の成形技術を開発したと発表した。

手術後に患者の体内に留置されるステント(血管や腸管などを内側から広げる医療機器)や骨固定スクリューをはじめとする金属製の医療機器は、体内に残存していると炎症反応を引き起こすことがあり、取り除くためには再手術が必要となる。

一方、人体に必須な元素であるマグネシウムは体内で分解・吸収されるため、炎症リスクなどを抑えて、患者の生活の質を高める低侵襲性治療用の医療機器材料として注目されている。しかし、医療機器部材として使用するには、体内での分解期間の延長と分解の安定性向上が課題とされていた。

今回、不二ライトメタルはNEDOの「中堅・中小企業への橋渡し研究開発促進事業」において、産総研と共同で、1)高精度の管材の成形加工技術、2)管・棒・線材の組織制御技術の2つの技術を開発した。

マグネシウム合金部材は生体内で分解・吸収が進むにつれ、肉厚が減少する。マグネシウムが安定的に分解・吸収されるためには、加工精度を高めて肉質を均一にする必要がある。しかし、マグネシウム合金は変形しにくいため、部材に仕上げる際の押出し・引抜き加工を高精度に行うのは難しい。

そこで、不二ライトメタルは、マグネシウム合金の細管押出し・引抜き加工法に関する産総研のシーズ技術を基盤として、合金部材の製造工程における押出温度や引抜速度などの各種条件パラメーターと肉厚の相関関係を調査した。その結果、肉厚精度への影響度が特に大きいキーパラメーターの特定に成功した。これらを最適化し、生体内で分解・吸収されて完全に消退するステント「生体吸収性スキャフォールド」向けの部材として、マグネシウム合金を内径1.5~3.0mm、肉厚110~300μmの管材に高精度で成形加工する技術を開発した。

また、同社はマグネシウム合金部材の組成形成に大きな影響を与える引抜きおよび熱処理の工程について最適な処理条件を調べた。そして、管・棒・線材に高い機械的特性と分解性能を持たせるために必要な組織制御に成功した。

マグネシウム合金ワイヤーとその組織

 

今回の開発と併せて、同社は管・棒・線材の製造用の引抜加工設備に加えて、素形材となるマグネシウム合金を製造するための鋳造設備および押出設備を導入し、一貫製造できる体制を整えたという。今後は、量産化に向けてさらに研究を続けていくとしている。

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