2014 Fiscal Year Annual Research Report
無機－有機ハイブリッド型生体用セメントの創成と硬化機構の解明
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24550234
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
宮崎 敏樹 九州工業大学, 生命体工学研究科(研究院), 准教授 (20324973)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 有機-無機ハイブリッド / 骨セメント / 擬似体液 / アパタイト / 骨融合性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は有機ｰ無機ハイブリッドによる材料設計を適用して，人工関節の固定や脊椎損傷の修復に用いられているポリメチルメタクリレート系セメントの骨親和性の向上を試みた。骨接着性や石灰化能に優れるとされるリン酸基を含有する有機化合物ならびに，カルシウム塩を添加したセメントを作製した。カルシウム塩添加量の増大は，擬似体液中でのアパタイト形成を促進したものの，リン酸基含有化合物の多量の添加は，むしろアパタイト形成を抑制する傾向にあった。これはリン酸塩が溶出することにより擬似体液中のpHが大きく低下するためであると推測された。リン酸基含有化合物としてphosphoric acid 2-hydroxyethyl methacrylate
ester (Pa2hme)を用いた場合，擬似体液中におけるアパタイト形成は認められたものの，生体環境における強度の低下が著しかった。これに対して，bis[2-(methacryloyloxy)ethyl] phosphate (BisP)を添加物とした場合は，アパタイト形成が認められただけでなく，生体環境に置かれても，骨セメントについて定められたISO基準である70MPaを上回るセメントが得られた。これはPa2hmeが1置換エステルであるのに対し，BisPが2置換エステルであり，BisPを添加した場合に擬似体液中での水和，膨潤が小さかったためであると考えられる。以上より適切なリン酸基含有化合物を用いてセメントの修飾を行うことで，機械的特性を維持しつつ骨融合性を付与できることが明らかになった。
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