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2012 Fiscal Year Final Research Report

Mechanical Analysis of Nano-Composite Structure of Collagen/Mineral Components by X-ray Diffraction for Bone Diagnosis

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23760080
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Materials/Mechanics of materials
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

TODOH Masahiro  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10314402)

Project Period (FY) 2011 – 2012
Keywords機械材料 / 材料力学,生物 / 生体工学 / 放射線 / X線 / 粒子線 / 老化 / 骨組織
Research Abstract

In this study, to propose a novel bone quality evaluation as diagnosis of posteoporosis, the mechanical analysis of nano-composite bone structure of apatite/collagen phases was carried out.At first, the microscopic mechanical behaviors of both mineral particles of apatite and collagen matrix in bone are observed by wide-angle X-ray scattering caused by the lattice structure of apatite crystals and small-angle X-ray scattering caused by the periodic structure of collagen molecules, respectively. In combination with micro-compressive device, both strains of mineral and collagen phases were measured simultanously. Based on these knowledges on bone micro-structure, to evaluate the possibility of Raman spectroscopy as novel bone quality assessment, the mechanical behaviors of mineral and collagen phases in bone tissue were measured by using Raman microscope. And, the effects of mechanical properties and ageing of bone were evaluated.

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Orientation and deformation of mineral crystals in tooth surfaces2012

    • Author(s)
      Fujisaki K, Todoh M, Niida A, Shibuya R
    • Journal Title

      Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials

      Volume: Vol.10 Pages: 176-182

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jmbbm.2012.02.025

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生体骨のラマン散乱特性と負荷応答2013

    • Author(s)
      東藤正浩,但野茂
    • Organizer
      日本材料学会第期学術講演会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • Year and Date
      20130517-19
  • [Presentation] Mechanical analysis of mineral phase in bone by Raman spectroscopy and effects of aging and its anisotropy2013

    • Author(s)
      Todoh M, Tadano S
    • Organizer
      2013 Annual Meeting, Orthopaedic Research Society
    • Place of Presentation
      Gonzalez Convention Center,San Antonio, USA.
    • Year and Date
      20130126-29
  • [Presentation] ラマン分光法による骨組織の微視構造・力学特性評価2013

    • Author(s)
      東藤正浩,但野茂,門谷琢郎
    • Organizer
      日本機械学会第25回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所つくばセンター,つくば市
    • Year and Date
      20130109-11
  • [Presentation] ラマン分光法による骨組織力学解析2012

    • Author(s)
      東藤正浩,但野茂
    • Organizer
      日本機械学会M&M2012材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      愛媛大学城北地区キャンパス,松山市
    • Year and Date
      20120921-24
  • [Presentation] ラマン分光法による骨コラーゲン/アパタイトの力学挙動解析2012

    • Author(s)
      東藤正浩,但野茂
    • Organizer
      第32回日本骨形態計測学会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場,大阪市
    • Year and Date
      20120607-09
  • [Presentation] ラマン分光法による骨微視力学挙動観察2012

    • Author(s)
      東藤正浩,但野茂
    • Organizer
      第39回日本臨床バイオメカニクス学会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場,千葉市
    • Year and Date
      20120109-10
  • [Presentation] 骨アパタイト/コラーゲンの力学的相互作用と骨強度への影響2012

    • Author(s)
      東藤正浩,但野茂
    • Organizer
      日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス,豊中市
    • Year and Date
      20120107-08
  • [Presentation] ラマン分光法によるハイドロキシアパタイトの応力解析2012

    • Author(s)
      東藤正浩,但野茂,丹治雅人
    • Organizer
      日本機械学会北海道支部第51回講演会
    • Place of Presentation
      北見工業大学,北見市
    • Year and Date
      2012-10-20
  • [Presentation] 骨組織の引張変形とラマンシフトの関係2012

    • Author(s)
      門谷琢郎,東藤正浩,但野茂
    • Organizer
      第51回日本生体医工学会北海道支部大会
    • Place of Presentation
      北海道大学工学部,札幌市
    • Year and Date
      2012-10-06
  • [Presentation] 加齢骨の微視構造特性と力学特性2011

    • Author(s)
      東藤正浩,但野茂
    • Organizer
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会
    • Place of Presentation
      芝浦工業大学芝浦キャンパス,東京都港区
    • Year and Date
      20111103-05
  • [Presentation] ラマン分光法によるウシ皮質骨の力学特性評価2011

    • Author(s)
      東藤正浩,東海林寛,但野茂
    • Organizer
      日本機械学会2011年度年次大会
    • Place of Presentation
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • Year and Date
      20110911-15
  • [Presentation] 骨アパタイト/コラーゲン構造の微視変形挙動観察2011

    • Author(s)
      東藤正浩,Goldhahn J,Schneider P,Muller R,Bunk O,但野茂
    • Organizer
      日本機械学会M&M2011材料力学カンファレンス
    • Place of Presentation
      九州工業大学戸畑キャンパス,北九州市
    • Year and Date
      20110716-18
  • [Presentation] 放射光X線回折による骨アパタイト-コラーゲン複合構造の力学挙動観察2011

    • Author(s)
      東藤正浩,Goldhahn J,Schneider P,Muller R,Bunk O,但野茂
    • Organizer
      第34回日本バイオレオロジー学会年会
    • Place of Presentation
      関西大学100周年記念会館,吹田市
    • Year and Date
      20110603-04
  • [Presentation] 放射光X線回折によるアパタイト-コラーゲン複合構造の力学挙動観察2011

    • Author(s)
      東藤正浩,Goldhahn J,Schneider P,Muller R,Bunk O,但野茂
    • Organizer
      第31回日本骨形態計測学会
    • Place of Presentation
      長良川国際会議場,岐阜市
    • Year and Date
      20110520-22

URL: 

Published: 2014-09-25  

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