2020 Fiscal Year Research-status Report
Improvement in osteoinduction ability by apatite formation on titanium oxide nano-tubes
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19K10196
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| Research Institution | Osaka Dental University |
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Principal Investigator |
西田 尚敬 大阪歯科大学, 歯学部, 講師(非常勤) (70448116)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関野 徹 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20226658)
本田 義知 大阪歯科大学, 歯学部, 准教授 (90547259)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 酸化チタン / ナノチューブ / 骨形成 / 骨誘導 / アパタイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
優れた生体活性を示す酸化チタンは、生体活性骨セメントに応用されている。これまでの実験により、チタニアナノチューブ(TNT)自体の骨との結合力（生体活性能）を向上させる目的で、TNTへの紫外光照射により多量の水酸基を形成させることでTNT表面へのHApコーティングに成功した。今回は、さらに短時間でHApをTNT表面に析出させる方法を検討した。
Tiインプラントの骨形成能を促進する目的で表面への Caイオン注入やスパッタ蒸着を行うと、骨伝導能、骨形成能が促進することが知られている。そこで、予めCa2+をTNT表面へ取り込んでおくことで、リン酸イオンをすばやく吸着させ、アパタイトの核形成を促進させることを期待して、CaドープTNTを作製した。従来のTNTの合成に準じ、酸処理に酢酸カルシウムを用いて合成した。そして、SBF溶液に浸漬しHApの析出を検討した。
EDXの結果から合成したCa-TNTの表面にはCaイオンが多量に吸着していることがわかった。紫外光照射を用いたHAp-TNTでは、HApが析出するまでにSBFに３日間以上浸漬しなければならなかったが、XRDの結果ではCa-TNTでナノクリスタルApのピークが確認された。そしてSEM観察ではナノシート上のAp析出物が確認された。また、EDXにより析出物からPとCaが検出されApであることが示された。
TNT表面に存在するCaイオンへ素早くPイオンが引き寄せられ迅速に核形成が起こり、イオン濃度の高い方向へ結晶が成長したと考えられる。今回の実験で、TNT表面へのHAp析出における簡便さと時間効率を向上することができた。また、迅速的な骨誘導材料としての可能性も期待できることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画していた研究を遂行するにあたり、学会参加などで無機材料化学、ナノ材料科学分野の研究者と意見交換等を積極的に行い、効率的に実験遂行することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの実験により様々な方法でTNT表面へのアパタイト析出に成功している。次の展開として、作製したアパタイトとチタニアナノチューブ複合体を、In-vitroおよびIn-vivoでの骨形成評価をおこなう予定である。
実験遂行にあたりバイオマテリアルが専門の研究分担者とも積極的に連絡を取り合い、研究の効率化を図る予定である。
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| Causes of Carryover |
研究代表者および分担研究者は、可能な限り消耗品の節約に努め、また、評価等に既存の装置だけでなく他研究室の装置を無償で使用できたことから次年度使用 額が生じた。次年度に、消耗品の補充および精密評価のための最新装置使用料に使用する予定である。
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