1995 Fiscal Year Annual Research Report
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07459012
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Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
丸野 重雄 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (60024204)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花市 敬正 名古屋工業大学, 工学部, 助手 (90252311)
伴 清治 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (10159105)
ロマン ノヴァク 名古屋工業大学, 工学部, 助教授 (90242916)
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| Keywords | 生体インプラント / 生体用複合材料 / 人工骨 / ハイドロキシアパタイト複合体 / セメントレス人工関節 / 人工歯根 / 生体活性アパタイト / 電析アパタイト |
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| Research Abstract |
生体硬組織中にインプラント(埋植)されたHA-G-Ti複合体の固定は、第一義的にはその生体活性表面と皮質骨との強固な直接接合によってもたらされる。それゆえ早期結合の促進には、用いる生体活性物質、各種リン酸カルシウム塩の性質や形状・形態が著しく影響するとともに、焼成時におけるガラスとの反応性の問題も考慮する必要がある。かかる現点から以下の実験を行った。
(1)4種類の合成ハイドロキシアパタイト(HA)と複合体用ガラスとの焼成時における反応性が、HAの性状(性質・形態、結晶化度、気孔率等)により異なって認められ、高い温度ではガラス中のB_2O_3成分との結合が示唆された。(2)HA-G-Tで複合体、プラズマスプレー-HA-Tiで及びTiインプラントの骨付着性を実験・検討した。(3)疑似体液及びその改質電解液を用いて、電気化学的方法により、性状の異なるアパタイトをTi基材及びHA-G-Ti複合体上に電析・成長させ、電析条件{電流密度、液温度(5〜92℃)、液組成}と生成アパタイトの組成、微構造と形状、電着組織との関係が詳細に調べた。(4)針状骨類似アパタイト(生成分は炭酸アパタイト)をHA-G-Ti複合体に被覆した表面改質複合体を、3、6及び9週間インプラントした実験により、著しい早期固定効果のあることが明らかとなった。(5)HAと吸収性リン酸カルシウム塩(α-TCP、β-TCP及びOCP)をラット体内の2カ所(体液量の豊富な腹直筋膜上と比較的少ない背部皮下間葉系結合組織)に埋入し、体液との溶解・析出反応による炭酸アパタイトへの相変化を調べ、α-TCP及びOCPの早期相変化を明らかにした。また、これらリン酸カルシウム塩を填塞した部位へのHA-G-Ti複合体インプラント実験では、α-TCP及びOCPが骨との結合強化に効果的であることが明らかになった。(6)高温高圧下(水熱合成)での電気化学的手法による生体活性アパタイトの合成に成功し、その構造と物性の解明が進んでいる。これらの研究成果は、口頭発表7、論文7編(含印刷中3、審査中1)にまとめられている。
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[Publications] S.Ban: "Effect of temperature on electrochemical deposition of calcium phosphate coatingin a simulated bodyfluid" Biomaterials. 16巻. 977-981 (1995)
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[Publications] 松浦 満: "体液との反応によるリン酸カルシウム塩の相転化" 愛知学院大学歯学会誌. 33巻. 239-249 (1995)
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[Publications] 山田健志: "ハイドロキシアパタイトと生体適合性HA-G-Ti複合体ガラスの反応" 日整会誌. 69巻. S1614 (1995)
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[Publications] S.Ban: "Microstructure of electrochemically deposited apatite on the HA-G-Ti composite" Proc. 2nd Intern. Sympo. on Apatite(Tokyo). (印刷中). (1995)
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[Publications] S.Ban: "Effect of temperature on morphology of calcium phosphates deposited by electrochemical method" Dental Material Journal. 15巻(印刷中). (1996)
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[Publications] 伴 清治: "リン酸八カルシウムの合成とアパタイトへの転化" 歯科材料・器械. 15巻(印刷中). (1996)
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[Publications] S.Ban: "Effect of electorochemically deposited apatite coating on bonding of bone to the HA-G-Ti composite and titanium" J. Biomed. Mater. Res.30巻. (1996)
