生体活性バイオセラミックスの球形単分散粒子に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10045035
• Research Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research
• Section: University-to-University Cooperative Research
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 川崎 亮 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50177664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): HOFMANN Hein ローザンヌ工科大学, 教授 ; LEMAITRE Jac ローザンヌ工科大学, 主任研究員 ; 李 敬鋒 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50241542) ; 渡辺 龍三 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20005341)
• Keywords: バイオセラミックス / 生体活性 / 骨充填材 / 単分散粒子 / 球形粒子 / 造粒 / 焼結 / スラリー

Research Abstract

本研究は、生体活性バイオセラミックセメント(骨填材)を対象として、骨充填材中の骨伝導粒子として用いるための単分散バイオセラミックス球形焼結粉の作製プロセスを試作する。また、骨伝導粒子の充填率、均質化、自然骨置換率の向上など骨充填材の注入特性の最適化を検討する。
本年度は、研究者の相互交流を通じて、まず共同研究の進め方について討論し、特に集中すべき研究課題はβ-TCP粉末サスペンションの最適化および球形単分散粒子化であることを確認した。原料粉末であるβ-TCPは東北大が購入し、粉末の諸特性および粉末サスペンションの作製および評価を共同で行うことにした。特に、レーザー粒度分布装置、表面張力測定装置はEPFLの装置を使用することとした。化学組成分析もEPFLで実施した。その結果、Ca/Pが1.41であることがわかり、β-TCPの化学量論組成よりも若干低めになっていることがわかった。x線解析およびlet法による比表面積測定結果はほぼ同じであった。粉末の比表面積は約1m^2/gでありEPFLの詳細な解析からpyrophoshateが微量含まれていることがわかった。レーザー粒度分布測定では微小サイズ側にもピークをもつバイモーダルな粒度分布を示し、粒子表面のゼータポテンシャルに2つのピークが存在することがよく説明された。粉末体積率、分散剤量、バインダ量を変化させてサスペンションを作製、そのレオロジー特性を評価した。その結果から分散状態、サスペンション粘度から粉末体積率に対して望ましい分散剤量、バインダ量を明らかにした。