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骨形成促進因子及び抗菌性を有するリン酸塩インバートガラス材料の設計

Research Project

Project/Area Number 14J07992
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

LEE SUNGHO  名古屋工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsリン酸塩インバートガラス / マグネシウム / オルトリン酸塩 / 亜鉛 / 抗菌性 / ガラス構造 / ガラス形成能 / 溶出挙動 / 銀イオン
Outline of Annual Research Achievements

MgO-CaO-P2O5-Nb2O5系インバートガラスの作製と、溶出メカニズムを解明することを目指し、ガラスの構造解析及びイオン溶出挙動の調査を行った。また、オルトリン酸塩のみで構成されたガラスを作製し、その構造・溶出挙動を解明した。新たに、ZnOを含有するリン酸塩インバートガラスを作製し、ガラスの構造・溶出挙動・抗菌性について調査を行った。
1. MgO-CaO-P2O5-Nb2O5系インバートガラスの作製 : CaOをMgOに徐々に置換し、その置換量におけるオルト・ピロ・メタリン酸塩ガラスの溶出挙動を調査したところ、メタリン酸塩ガラスは、電界強度の高いMgOの含有量の増加に伴い溶出量は減少した。しかし、オルトリン酸塩ガラスの溶出量は増加し、その原因は、P-O-Mg結合の形成により、ガラスの化学耐久性を向上させるP-O-Nb結合が形成されにくくなったためと考えられる。
2. オルトリン酸塩インバートガラスの作製 : 上記のオルトリン酸塩ガラスの組成から、さらにリン酸の含有量を減少させたガラスを作製した。そのガラスはオルトリン酸のみを含入しており、ガラス網目構造はオルトリン酸をマグネシウム・ニオブがつなぐことで構成されていると考えられる。
3. 亜鉛含有抗菌性リン酸塩インバートの作製 : ZnO含有リン酸塩インバートガラスを作製し、その溶出挙動・抗菌性を調査したところ、ZnOを含有することで、ガラスの化学耐久性が向上し、また広範囲のZnO組成において抗菌性を発揮した。RFスパッタリング法を用いた抗菌性コーティング材料としての応用が期待される。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results)

  • [Journal Article] Structures and dissolution behaviors of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 glasses2016

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • Journal Title

      J. Non-Cryst. Solids

      Volume: 438 Pages: 18-25

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2016.02.006

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure and physicochemical properties of CaO-P2O5-Nb2O5-Na2O glasses2016

    • Author(s)
      H. Maeda, S. Lee, T. Miyajima, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • Journal Title

      J. Non-Cryst. Solids

      Volume: 432 Pages: 60-64

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.06.003

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure and dissolution behavior of orthophosphate MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 glass and glass-ceramic2016

    • Author(s)
      Sungho LEE, Anthony L. B. MACON, Toshihiro KASUGA
    • Journal Title

      Materials Letters

      Volume: Accepted Pages: 135-138

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2016.04.027

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structures and dissolution behaviors of CaO-P2O5-TiO2/Nb2O5 (Ca/P≧1) invert glasses2015

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • Journal Title

      J. Non-Cryst. Solids

      Volume: 426 Pages: 35-42

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.06.024

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Structure and dissolution behavior of MgO&ndash;P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>&ndash;TiO<sub>2</sub>/Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> (Mg/P &ge; 1) invert glasses2015

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 123 Issue: 1442 Pages: 942-948

    • DOI

      10.2109/jcersj2.123.942

    • NAID

      130005102225

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dissolution behavior of alkali-free MgO-CaO-SrO-TiO2-P2O5 glasses for biomedical applications2015

    • Author(s)
      Sungho LEE, Akiko Obata, Delia S. Brauer, Toshihiro Kasuga
    • Journal Title

      Biomedical Glasses

      Volume: 1 Issue: 1 Pages: 151-158

    • DOI

      10.1515/bglass-2015-0015

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Preparation of calcium pyrophosphate glass-ceramics containing Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>2014

    • Author(s)
      Hirotaka MAEDA, Tomohiro MIYAJIMA, Sungho LEE, Akiko OBATA, Kyosuke UEDA, Takayuki NARUSHIMA, Toshihiro KASUGA
    • Journal Title

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      Volume: 122 Issue: 1421 Pages: 122-124

    • DOI

      10.2109/jcersj2.122.122

    • NAID

      130004950895

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] オルトリン酸塩インバートガラス及び結晶化ガラスの溶出挙動2016

    • Author(s)
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • Organizer
      日本金属学会 2015年(第158回)春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京理科大学
    • Year and Date
      2016-03-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 亜鉛含有抗菌性リン酸塩インバートガラスの作製2016

    • Author(s)
      李誠鎬、上原拓峻、Macon AnthonyL.B.、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • Organizer
      日本セラミックス協会 2016年年会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Dissolution behaviors of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5-SiO2 glasses2015

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • Organizer
      The 32th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • Place of Presentation
      Nagaoka, Japan
    • Year and Date
      2015-11-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of phosphate chain length on dissolution behaviors in CaO-MgO-P2O5-Nb2O5 glasses2015

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • Organizer
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials
    • Place of Presentation
      Jeju, S.Korea
    • Year and Date
      2015-10-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Crystallization of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 invert glasses2015

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • Organizer
      11th International Symposium on Crystallization in Glasses and Liquids
    • Place of Presentation
      Nagaoka, Japan
    • Year and Date
      2015-10-11
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マグネシウム置換によるリン酸塩カルシウムガラスの溶出への影響2015

    • Author(s)
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • Organizer
      第25回無機リン化学討論会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2015-09-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] CaO-MgO-P2O5-Nb2O5ガラスの溶出挙動2015

    • Author(s)
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • Organizer
      日本金属学会 2015年(第157回)秋期講演大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2015-09-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Structure and dissolution behavior of sol-gel-derived 58S glasses containing SrO2015

    • Author(s)
      S. Lee, G. Poologasundarampillai, A.L.B. Macon, T. Kasuga, J.R. Jones
    • Organizer
      XVIII International Sol-Gel Conference
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2015-09-06
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dissolution behaviors of MgO-P2O5-TiO2/Nb2O5 glasses in MgO-rich region2015

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • Organizer
      27th European Conference on Biomaterials
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland
    • Year and Date
      2015-08-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phosphate invert glasses with improved processing2015

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • Organizer
      14th International Conference European Ceramic Society
    • Place of Presentation
      Toledo, Spain
    • Year and Date
      2015-06-21
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MgO/CaOを多量に含有するリン酸塩インバートガラスの作製2015

    • Author(s)
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • Organizer
      日本金属学会 2015年(第156回)春期講演大会
    • Place of Presentation
      東京大学 (駒場 I 地区キャンパス)
    • Year and Date
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of Ag2O substitution on solubility and structure of CaO-P2O5-Nb2O5 glasses2014

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • Organizer
      The 31th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • Place of Presentation
      Changwon, S.Korea
    • Year and Date
      2014-11-26 – 2014-11-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of Antibacterial Phosphate Invert Glasses2014

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • Organizer
      26th Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in Medicine
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Preparation of calcium pyrophosphate glasses2014

    • Author(s)
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • Organizer
      6th International Workshop on Advanced Ceramics
    • Place of Presentation
      Erlangen, Germany
    • Year and Date
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カルシウム成分を多量に含有するリン酸塩ガラスの作製2014

    • Author(s)
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • Organizer
      日本金属学会 2014年(第155回)秋季講演大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • Year and Date
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] カルシウム成分を多量に含有するリン酸塩ガラスの作製2014

    • Author(s)
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第27回秋期シンポジウム
    • Place of Presentation
      鹿児島大学(郡元キャンパス)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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