1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08243104
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Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Research Institution | Ibaraki University |
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Principal Investigator |
小野 勝道 茨城大学, 工学部, 教授 (40006325)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野方 文雄 姫路工業大学, 工学部, 助教授 (70047629)
亘理 文夫 北海道大学, 歯学部, 教授 (70158682)
天田 重庚 群馬大学, 工学部, 教授 (20222680)
小久保 正 京都大学, 工学研究科, 教授 (30027049)
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| Keywords | 傾斜材料 / 生物組織 / 弾性率傾斜 / 人工骨 / 階層構造 / 生体活性 |
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| Research Abstract |
生物組織に類似した傾斜的柔構造を持つ高分子弾性体を架橋剤の拡散律速反応によって達成する条件を検討した。その結果、長い誘導期をもつ架橋剤の反応によって、数mmにわたる弾性率傾斜をもつエラストマーを作製することができた。また、高分子存在下での光重合反応を用いることにより組成傾斜分布を持つ高分子ブレンドを作製した。疑似体液中で化学的に処理した金属材料の表面に骨と類似した傾斜アパタイト層を形成する方法論を確立した。この傾斜アパタイト層は金属と強固に結合しており、この結合には傾斜組織が不可欠であることを見出した。竹およびしゅろの傾斜的階層構造を詳細に検討し、これらの植物が成長する過程で外部の力学的環境が階層構造の形成に大きく影響していることを明らかにした。階層構造の大きさ、形から、外部環境のもとで生物が作る階層組織の分布関数を調べ、それが人工傾斜材料設計の指針となることを示した。人工歯根の周囲に形成される組織の観察を長期にわたって行い、新生骨の生成が傾斜的の生ずることを認めた。新生骨の形成に有利な人工傾斜組織を持つ歯根を開発した。生物組織が傾斜構造を形成する原理を追究するため、植物に力学的、電気的、磁気的刺激を加えてそれに対応する植物の応答を調べた。その結果、植物においても動物と同様に外部刺激に即座に応答していることがわかった。これは、生物の適応成長による傾斜組織の形成の源となると考えられる。以上のように、生物組織の傾斜構造を明らかにし、それと類似の人工傾斜組織を作ることによって均一材料にはない新しい機能が発現することが明らかとなった。
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[Publications] K.Ono: "Possibility of the Formation ofElastomeric FGMs" Proceedings of the 6th International Seminar on Elastomars. 243-246 (1996)
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[Publications] T.Kokubo 他: "Spontaneous Formation of Bonelike Apatite Loyer on Ti Metals" J.Amer.Ceramic Soc.79. 1127-1129 (1996)
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[Publications] S,Amada 他: "The Mechanical Structure of Bamltos in Viewpoint of FGM" J.Composite Mater.37. 800-819 (1996)
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[Publications] T.Kokubo 他: "Bioactirity of R_2O-TiO_2-SiO_2 (R=Na,K.Glasses)" Bull,Chem.Soc.Jpn. 69. 2387-2394 (1996)
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[Publications] F.Watari: "Elementally Mopping of Fuctionally Graded Deutal Implant" Proceeding of 4th Int.Symp.on FGM. 99- (1996)
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[Publications] F.Nogata: "Learning about Design of FGMs in Naticral Composite" Proceeding of 4th Int.Symp.on FGM. 94- (1996)
