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

Research Project

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
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2012: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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 / 機械材料・材料力学 / 生物・生体工学 / 放射線,X線,粒子線 / 放射線、X線、粒子線
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.

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2011 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (28 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

      10.1016/j.jmbbm.2012.02.025

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Published: 2011-08-05   Modified: 2019-07-29  

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