2000 Fiscal Year Annual Research Report
アパタイト生成表面のナノキャラクタリゼーションに関する基礎研究
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12450271
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
梅垣 高士 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70087287)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
濱上 寿一 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助手 (30285100)
金村 聖志 東京都立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (30169552)
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| Keywords | 原子間力顕微鏡 / 表面電位電位顕微鏡 / アパタイト結晶成長 / 生体活性ガラス / その場表面観察 / 擬似体液 |
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| Research Abstract |
生体活性材料をヒトの体内にインプラントした際、材料は生体骨(アパタイトとコラーゲン)と骨類似アパタイト層を介して結合することが知られている。最近、小久保らの提唱したヒトの体液の無機イオン濃度に等しく調製された擬似体液による材料浸漬実験を通じて、その表面に骨類似アパタイトが形成されれば生体活性があると判断されている。しかしながら、擬似体液に浸漬された材料表面でどのようなメカニズムで骨類似アパタイトが形成されるかについての詳細は不明な点が多い。その大きな原因としては、液中で動的な表面形態の経時変化を追跡できないことがあげられる。また、アパタイト結晶成長には材料表面の電位分布がアパタイト成長に大きく関与していることが示唆されている。以上のことを踏まえ、本研究では生体活性材料表面における擬似体液浸漬によるアパタイト結晶成長メカニズムを原子間力顕微鏡と表面電位顕微鏡を用いた複合測定により明らかにすることを目的としている。具体的には、表面形態の変化は原子間力顕微鏡(AFM)により、また電位分布は表面電位顕微鏡(KFM)により行っている。被検試料には現在臨床応用されている代表的な組成をもつ45S5Bioglassを用い、被検溶液には擬似体液(pH7.4)を用いている。液中ホルダーを備え付けたAFMを用いて、擬似体液下でのBioglass表面のアパタイト成長の動的な形状変化の観察は十分に可能であった。しかしながら、表面電位の測定にはいくつか問題点があることがわかった。今後、さらなる測定条件の最適化を図る必要がある。
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