Fabrication of low crystalline beta-TCP cancellous bone-like structure by template laminating method

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K09648
• Research Institution: Fukuoka Dental College
• Principal Investigator: 丸田 道人 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 准教授 (40507802)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒平 高章 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 助教 (30706958) [Withdrawn] ; 泉 利雄 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 教授 (40248547) ; 梶本 昇 福岡歯科大学, 口腔歯学部, 助教 (30824213)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: リン酸三カルシウム / 溶解性 / 炭酸基

Outline of Annual Research Achievements

炭酸基が混入する経路として、半水石膏（使用粉末）、練和水（半水石膏の錬和水）、水熱処理の処理水の３つが考えられた。それぞれの処理後にFT-IRで炭酸基の確認をしたところ、練和硬化後のフーリエ変換赤外線分光法（FTIR）で炭酸基の混入を示すピークが確認された。そのため、超純水を錬和水として用いて再計測したが炭酸基の混入を示すピークが確認された。次に、この炭酸基を除去するために超純水に窒素ガスをバブリングさせ、FTIRで計測したところ明らかに炭酸基の混入を示すピークが小さくなった。
さらに窒素ガスで満たした簡易ガス置換バルーン内で石膏の硬化を勧めたところ、大気下での養生に比べて炭酸基の混入が著しく低下することが明らかとなった。しかしながら最終処理である水熱処理中の炭酸基の混入は完全に防ぐことができなかった。溶解性試験として 生体活性バイオセラミックスの溶解速度試験として使用されているJIS T 0330-3:2012に基づいて溶解性試験を行った。使用したサンプルは、水熱処理温度150度、気孔率約30%、マグネシウム含有量2~10mol%の試料をはじめに使用した。対象となるサンプルデータは測定時間30分で得られたものを比較した。マグネシウム含有TCPの溶解性は、マグネシウムの含有量が増大することにより著しく低下した。気孔率を変化させた試料でも初期溶解特性には大きな変化を得ることができなかった。以上よりマグネシウムの添加は、本実験系で得られるMg含有TCPの溶解性を著しく低下させ、マクロ気孔で気孔率を変化させても溶解性に優位な違いが認められなかった。