| 研究課題/領域番号 |
11490020
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小久保 正 京都大学, 工学研究科, 教授 (30027049)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
13,600千円 (直接経費: 13,600千円)
2000年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
1999年度: 10,200千円 (直接経費: 10,200千円)
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| キーワード | バイオミメティック / アパタイト / 擬似体液 / 生体活性 / 表面構造 / チタン金属 / タンタル金属 / Na_2O-SiO_2ガラス / バイオミメテック / チタン |
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| 研究概要 |
本研究は、擬似体液を用いてバイオミメティックプロセスにおける各種生体活性材料表面でのアパタイト形成の機構を明らかにすることを目的とする。
NaOH水溶液及び加熱処理により表面にチタン酸ナトリウム及びタンタル酸ナトリウムの薄層を形成させたチタン金属及びタンタル金属、及び通常の溶融法により調製したNa_2O-SiO_2ガラスを、ヒトの体液にほぼ等しい無機イオン濃度を有する擬似体液に種々の期間浸漬し、金属及びガラス表面の組成及び構造をX線光電子分光法、エネルギー分散型X線分光法及び透過型電子顕微鏡観察により調べ、擬似体液の元素濃度変化を高周波誘導結合プラズマ発光分光法により調べた。
これらの金属及びガラスは、擬似体液中でNa^+イオンを溶出し、その表面にTi-OH基、Ta-OH基及びSi-OH基のような官能基を形成した。これらの官能基は、形成後直ちに液中のCa^<2+>イオンと結合し、アモルファスチタン酸カルシウム、タンタル酸カルシウム及びケイ酸カルシウムのようなカルシウム化合物を形成した。これらカルシウム化合物は、かなり遅れて液中のリン酸イオンと結合してCa/P比の低いアモルファスリン酸カルシウムを形成し、同リン酸カルシウムは液中のCa^<2+>及びリン酸イオン、ならびに少量のNa^+やMg^<2+>イオンなどを取り込み、そのCa/P比を上げ、骨類似のアパタイト結晶に変化した。
以上の結果、生体活性材料表面のTi-OH基やTa-OH基、Si-OH基のような官能基は、先ずアモルファスチタン酸カルシウムやタンタル酸カルシウム、ケイ酸カルシウムのようなカルシウム化合物を形成し、その後アモルファスリン酸カルシウムを形成する過程を経て、骨類似アパタイトを形成することが明らかになった。
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