2014 Fiscal Year Research-status Report
新生骨置換を促進するリン酸三カルシウム系セラミック材料の開発と評価
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25350554
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| Research Institution | Chiba Institute of Technology |
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Principal Investigator |
橋本 和明 千葉工業大学, 工学部, 教授 (90255159)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | バイオセラミックス / β型リン酸三カルシウム / 生体吸収性材料 / 置換固溶体 / 生体必須元素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，インプラント材料として骨吸収性を有して生体骨と早期に置換するセラミック系骨代替材料が注目されて，このような性質をもつ中心にβ型結晶構造のTCPセラミックスが位置づけられている。本申請のポイントは，生体の必須元素を用いてβ-TCPの新たな固溶体を形成させ，β-TCPの生体内崩壊性と材料強度を制御し，インプラントとして使用する際に生体内で材料の再骨折や過大な吸収等が起こらない材料設計をすることである。平成26年度では，初年度にその固溶体の形成や焼結体の調製法等を明らかにしたものについて，さらにリートベルト法等を用いて結晶化学的考察を中心に検討した。たとえば，Si固溶リン酸三カルシウムのSiの固溶位置をリートベルト解析して検討し，β-TCP構造中へのSiイオンのメカニズムを明らかにした。また，V固溶リン酸三カルシウムのVの価数の違いによる固溶位置の違いについてもリートベルト解析して解明し，Vの価数の違いによる固溶体の物性に与える影響を明らかにした。さらに平成26年度では，あらたにポリマーフォームを鋳型とした連通孔を有するβ型リン酸三カルシウム多孔体の調製やβ型リン酸三カルシウムとその固溶との二相混合焼結体の作製と評価についても明らかにした。
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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
平成25年度から2年間申請研究を進めているが，おおむね順調に進展している。初年度(平成25年度)にはβ-TCP構造中のPイオン位置にS(硫黄)イオン，Si(ケイ素)イオンおよびV(バナジウム)イオンを固溶させることができ，その単一相の緻密焼結体の製法までは明らかにした。二年目(平成26年度)はこれらのイオンの固溶のメカニズムをリートベルト法で解析し，想定していた置換メカニズムを確かなものにした。さらに，単一相の緻密な焼結体だけではなく，予定どおり，連通孔を有する多孔体の調製やβ-TCPとその固溶体の二相混合焼結体の作製にまで成功した。一方，初年度同様にマウス等の細胞を用いたin vitro評価についての進行は少し遅くなっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は，申請研究の最終年度なのでこれまでの研究の総括的な研究を行う予定である。これまでの2年間の研究成果をさらにこの一年でブラッシュアップして論文として投稿していく。また，これまで少し遅れていたマウス等の細胞を用いたin vitro評価や材料の溶解性評価については遅れた分を取り戻すように加速して研究する。
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