2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of biocompatible piezoelectric materials as an "active biomaterial"
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15K14165
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
萩原 幸司 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10346182)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 生体親和性圧電材料 / バイオセラミックス / 圧電性ぺロブスカイト / 複合材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の成果を受け本年度は，HAp以外のバイオセラミックスと生体親和性(K0.5Na0.5)NbO3(以下KNN)圧電性セラミックスとの複合化についても検討した．具体的に，KNNとCa4P2O9 (TTCP)，またCa3(PO4)2 (alpha-TCP)との複相化について，昨年度と同様の混合焼結法を用いたアプローチにより検討した．この結果，昨年度見出したバイオセラミックスの事前熱処理を施すことにより，KNNとの劇的反応を抑え，HAp複合体と同程度の圧電性を示す複合材料の創成に成功した．
これら複合材料を実際に生体疑似溶液であるハンクス液中に浸漬したところ，HAp出発材ならびにTTCP出発材においては，浸漬に伴い試料表面へのリン酸カルシウム化物形成の促進が確認され，機能性生体材料の開発可能性が示唆された．しかし一方で，alpha-TCP出発材においてはそのような効果が認められず，この要因について今後さらに検討を進める必要がある．
上述の成果に加えKNN/HAp複合体については，さらに他の生体内溶解性材料との複合化についても検討を進め，低温圧粉焼結によりその作製可能性を見出した．
以上のように，本研究により期待通り，生体親和性を有するKNN/バイオセラミックス複相体の創成が実現された．ただし，実用化実現を目指した更なる研究推進に向けては，圧電特性をはじめとする諸特性の更なる向上が必要不可欠であり，今後引き続き検討を進める必要がある．
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