2021 Fiscal Year Annual Research Report
セルロース/アパタイト複合球状粒子を用いたバイオアクティブセラミックスの開発
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19K05050
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| Research Institution | Kumamoto Industrial Research Institute |
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Principal Investigator |
城崎 智洋 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究参事 (70554054)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高藤 誠 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (50332086)
龍 直哉 熊本県産業技術センター(ものづくり室、材料・地域資源室、食品加工室), その他部局等, 研究主任 (90743641)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | セルロース / 球状粒子 / リン酸カルシウム / ヒドロキシアパタイト / リン酸三カルシウム / 多孔質材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
TEMPO触媒酸化によってカルボキシル化したセルロースマイクロ球状粒子をテンプレートとしてセルロース/アパタイト複合体を形成させた後、焼成することによって、骨代替材や歯科材料として用いるための高結晶性多孔質アパタイト構造体を開発することを研究目的とした。
本年度は目標として、「空孔を持ったアパタイト結晶の調製」を挙げており、研究開始当初に想定していた擬似体液によるカルボキシル化セルロースマイクロ球状粒子からの結晶成長ではなく、より大きな結晶が得られる滴下法によってセルロース/アパタイト複合体を調製することとした。昨年度まではセルロースマイクロ球状粒子のみをテンプレートとしてアパタイトを調製していたが、空孔が独立孔となってしまったため、球状粒子と共にセルロースマイクロファイバーをテンプレートとして用い、これまでに最適化したカルボキシル化セルロースマイクロ球状粒子およびアパタイトの調製条件によって、セルロース/アパタイト複合体を調製した。pH7.5のリン酸緩衝液中にセルロースマイクロファイバーを分散させ、カルボキシル化セルロースマイクロ球状粒子及び水酸化カルシウムを加えて分散させた後、リン酸を滴下することによって白色固体を得た。得られた白色固体を加熱乾燥した後、1000℃で焼成することによってテンプレートであるセルロース球状粒子およびセルロースマイクロファイバーを除去することによって、連続孔を持ったアパタイトを得ることができた。
得られた多孔質アパタイトはリン酸三カルシウムを主成分としており、最大で60％の空効率を示し、圧縮強度は1 MPa以上であったことから、目標とする空孔を持ち且つ十分な機械的強度を示すアパタイトを調製することができた。
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