シラノール基を含む有機-無機複合材料の機械的特性と生体適合性の評価

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09450246
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 尾坂 明義 岡山大学, 工学部, 教授 (20033409)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 都留 寛治 岡山大学, 工学部, 助手 (50314654) ; 早川 聡 岡山大学, 工学部, 講師 (20263618) ; 大槻 主税 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教授 (00243048)
• Keywords: 有機-無機複合材料 / 生体活性材料 / 生体適合性 / 機械的特性 / 有機修飾セラミックス / 補強材 / アパタイト / シラノール基

Research Abstract

テトラエトキシシラン(TEOS:(C_2H_5O)_4Si),及びポリジメチルシロキサン(PDMS:[-Si(CH_3)_2O-]_n)を出発原料に,イソプロピルアルコール(C_3H_7OH),メタノール(CH_3OH),テトラヒドロフラン(THF)及び蒸留水(H_2O)を溶媒として用い、これにカルシウム源として硝酸カルシウム(Ca(NO_3)_2)及び触媒として濃塩酸(HCl)を加え,70〜80℃で撹拌しながら還流し、還流中にエアロジル(AEROSIL^<【○!R】>)を所定量添加し、得られた溶液をゲル化させることにより、高い生体活性を示す有機-無機複合体の合成に成功した。得られた複合体を40℃にて乾燥させた後,固体^<29>Si-NMRでSi元素周囲の局所構造を調べた結果、ポリジメチルシロキサン有機鎖とシリカブロックで構成されていることがわかった。動的粘弾性測定の結果から、これまで報告されている有機-無機複合体の中で最も柔軟性に富むことがわかった。圧縮強度測定の結果から、破壊靭性は、補強材として添加したエアロジル(AEROSIL^<【○!R】>)の含有量に依存して変化させることができた。以上の成果により、機械的性質と体液環境下でのアパタイト形成能を併せ持つ生体活性有機-無機複合材料の設計指針が得られた。

Research Products

• [Publications] Yasushi Aburatani 他: "Synthesis of Bioactive Organic-Inorganic Hybrids Reinforced with AEROSIL"Bioceramics. 12. .457-460 (1999)
• [Publications] Masaaki Kubo 他: "Surface Modification of Polymer with Grafting and Coating of Silane Hybrids and Their Bioactivity"Materials Research Society Symposium Proceedings. 576. 377-382 (1999)