分極誘起セラミックスによるナノ制御可能な特異的固体析出操作と表面活性の創出

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14350457
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 大柿 真毅 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (50223748)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 聡 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 助手 (40227898) ; 山下 仁大 東京医科歯科大学, 生体材料工学研究所, 教授 (70174670)
• Keywords: アパタイト / セラミック / ポーリング / 分極誘起 / 固体析出 / 表面活性 / ナノ制御

Research Abstract

本課題研究では、最近分極可能なことを見出したアパタイトセラミックスが特異的な表面活性制御の効果をもたらすという重要な現象を、これまで培った生体材料学的知見を有効に活用しながらナノレベルの表面活性反応場に着目し研究を進めた。本研究の成果は、材料表面の活性を環境関連化学を含む工業化学分野のみならず医用生体工学など広い分野に活かすことができる。
本年度の研究は、前年度に引き続き反応場中におけるアパタイトセラミックス表面の材料学的基礎物性評価と、誘起された表面活性が及ぼす周囲との化学的および生物学的反応性評価とを同時に検討した。
基礎物性評価からは、分極処理条件によりポーリングアパタイトセラミックスの蓄積エネルギーが系統的に変化することが明らかになった。さらに、材料表面構造を詳細に明らかにする新しい手法として、従来の薄膜X線解析法を拡張し、各深さの層からの回折X線強度を独立に抽出する方法を確立し、活性表面の評価を試みた。この手法を確立することにより、活性に及ぼす表面の微細な構造変化に関する重要なデータを得られることができると考えられる。一方、表面活性反応場は体液からの骨類似固体析出速度を加速すること、さらに生体中でも骨組織を早期再生が確かめられ、in vitroにおける培養骨様細胞の増殖活性を高める効は絶大であることが明らかになった。
これらは、現在の高齢化社会問題を担う先端研究に充分貢献する可能性を持った研究成果である

Research Products

• [Publications] T.Kizuki: "Interaction Between Adherence of Osteoblast-like Cells and Bone-like Layer Growth from Culture Medium"Biomaterials. 24(6). 941-947 (2003)
• [Publications] S.Nakamura: "Nanoscale Activated Field on Ceramic Electret in Pseudobiological Environment"Nanoctech. 3. 372-375 (2003)
• [Publications] A.Obata: "Surface Reaction Regulation of Bioactive Glass by Induced Charge"Arch.Bioceram.Res.. 3. 364-367 (2003)
• [Publications] K.Yamashita: "Enhanced Bioactivity of Electrically Poled Hydroxyapatite Ceramics and Coatings"Mater.Sci.Forum. 426-432. 3237-3242 (2003)
• [Publications] M.Ohgaki: "Preparation of PMMA-Reinforced Functionally Graded Hydroxyapatite-Composites"J.Amer.Ceram.Soc. 86(8). 1440-1442 (2003)
• [Publications] A.Obata: "Electrical Polarization of Bioactive Glasse and their in vitro Bioactivity"J.Biomed.Mater.Res.. 67A(2). 413-420 (2003)