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骨形成促進因子及び抗菌性を有するリン酸塩インバートガラス材料の設計

研究課題

研究課題/領域番号 14J07992
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 無機材料・物性
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

LEE SUNGHO  名古屋工業大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードリン酸塩インバートガラス / マグネシウム / オルトリン酸塩 / 亜鉛 / 抗菌性 / ガラス構造 / ガラス形成能 / 溶出挙動 / 銀イオン
研究実績の概要

MgO-CaO-P2O5-Nb2O5系インバートガラスの作製と、溶出メカニズムを解明することを目指し、ガラスの構造解析及びイオン溶出挙動の調査を行った。また、オルトリン酸塩のみで構成されたガラスを作製し、その構造・溶出挙動を解明した。新たに、ZnOを含有するリン酸塩インバートガラスを作製し、ガラスの構造・溶出挙動・抗菌性について調査を行った。
1. MgO-CaO-P2O5-Nb2O5系インバートガラスの作製 : CaOをMgOに徐々に置換し、その置換量におけるオルト・ピロ・メタリン酸塩ガラスの溶出挙動を調査したところ、メタリン酸塩ガラスは、電界強度の高いMgOの含有量の増加に伴い溶出量は減少した。しかし、オルトリン酸塩ガラスの溶出量は増加し、その原因は、P-O-Mg結合の形成により、ガラスの化学耐久性を向上させるP-O-Nb結合が形成されにくくなったためと考えられる。
2. オルトリン酸塩インバートガラスの作製 : 上記のオルトリン酸塩ガラスの組成から、さらにリン酸の含有量を減少させたガラスを作製した。そのガラスはオルトリン酸のみを含入しており、ガラス網目構造はオルトリン酸をマグネシウム・ニオブがつなぐことで構成されていると考えられる。
3. 亜鉛含有抗菌性リン酸塩インバートの作製 : ZnO含有リン酸塩インバートガラスを作製し、その溶出挙動・抗菌性を調査したところ、ZnOを含有することで、ガラスの化学耐久性が向上し、また広範囲のZnO組成において抗菌性を発揮した。RFスパッタリング法を用いた抗菌性コーティング材料としての応用が期待される。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Structures and dissolution behaviors of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 glasses2016

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids

      巻: 438 ページ: 18-25

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2016.02.006

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and physicochemical properties of CaO-P2O5-Nb2O5-Na2O glasses2016

    • 著者名/発表者名
      H. Maeda, S. Lee, T. Miyajima, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids

      巻: 432 ページ: 60-64

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.06.003

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and dissolution behavior of orthophosphate MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 glass and glass-ceramic2016

    • 著者名/発表者名
      Sungho LEE, Anthony L. B. MACON, Toshihiro KASUGA
    • 雑誌名

      Materials Letters

      巻: Accepted ページ: 135-138

    • DOI

      10.1016/j.matlet.2016.04.027

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structures and dissolution behaviors of CaO-P2O5-TiO2/Nb2O5 (Ca/P≧1) invert glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • 雑誌名

      J. Non-Cryst. Solids

      巻: 426 ページ: 35-42

    • DOI

      10.1016/j.jnoncrysol.2015.06.024

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and dissolution behavior of MgO&ndash;P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>&ndash;TiO<sub>2</sub>/Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub> (Mg/P &ge; 1) invert glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima and T. Kasuga
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 123 号: 1442 ページ: 942-948

    • DOI

      10.2109/jcersj2.123.942

    • NAID

      130005102225

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dissolution behavior of alkali-free MgO-CaO-SrO-TiO2-P2O5 glasses for biomedical applications2015

    • 著者名/発表者名
      Sungho LEE, Akiko Obata, Delia S. Brauer, Toshihiro Kasuga
    • 雑誌名

      Biomedical Glasses

      巻: 1 号: 1 ページ: 151-158

    • DOI

      10.1515/bglass-2015-0015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Preparation of calcium pyrophosphate glass-ceramics containing Nb<sub>2</sub>O<sub>5</sub>2014

    • 著者名/発表者名
      Hirotaka MAEDA, Tomohiro MIYAJIMA, Sungho LEE, Akiko OBATA, Kyosuke UEDA, Takayuki NARUSHIMA, Toshihiro KASUGA
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 122 号: 1421 ページ: 122-124

    • DOI

      10.2109/jcersj2.122.122

    • NAID

      130004950895

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] オルトリン酸塩インバートガラス及び結晶化ガラスの溶出挙動2016

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年(第158回)春期講演大会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 亜鉛含有抗菌性リン酸塩インバートガラスの作製2016

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、上原拓峻、Macon AnthonyL.B.、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2016年年会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Dissolution behaviors of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5-SiO2 glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      The 32th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Nagaoka, Japan
    • 年月日
      2015-11-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of phosphate chain length on dissolution behaviors in CaO-MgO-P2O5-Nb2O5 glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      14th International Union of Materials Research Societies-International Conference on Advanced Materials
    • 発表場所
      Jeju, S.Korea
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Crystallization of MgO-CaO-P2O5-Nb2O5 invert glasses2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      11th International Symposium on Crystallization in Glasses and Liquids
    • 発表場所
      Nagaoka, Japan
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マグネシウム置換によるリン酸塩カルシウムガラスの溶出への影響2015

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      第25回無機リン化学討論会
    • 発表場所
      山形大学
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CaO-MgO-P2O5-Nb2O5ガラスの溶出挙動2015

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年(第157回)秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Structure and dissolution behavior of sol-gel-derived 58S glasses containing SrO2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, G. Poologasundarampillai, A.L.B. Macon, T. Kasuga, J.R. Jones
    • 学会等名
      XVIII International Sol-Gel Conference
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissolution behaviors of MgO-P2O5-TiO2/Nb2O5 glasses in MgO-rich region2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      27th European Conference on Biomaterials
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2015-08-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phosphate invert glasses with improved processing2015

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      14th International Conference European Ceramic Society
    • 発表場所
      Toledo, Spain
    • 年月日
      2015-06-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MgO/CaOを多量に含有するリン酸塩インバートガラスの作製2015

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年(第156回)春期講演大会
    • 発表場所
      東京大学 (駒場 I 地区キャンパス)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Ag2O substitution on solubility and structure of CaO-P2O5-Nb2O5 glasses2014

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      The 31th International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Changwon, S.Korea
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Antibacterial Phosphate Invert Glasses2014

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      26th Symposium and Annual Meeting of the International Society for Ceramics in Medicine
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-11-06 – 2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of calcium pyrophosphate glasses2014

    • 著者名/発表者名
      S. Lee, H. Maeda, A. Obata, K. Ueda, T. Narushima, T. Kasuga
    • 学会等名
      6th International Workshop on Advanced Ceramics
    • 発表場所
      Erlangen, Germany
    • 年月日
      2014-09-28 – 2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カルシウム成分を多量に含有するリン酸塩ガラスの作製2014

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本金属学会 2014年(第155回)秋季講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学(東山キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カルシウム成分を多量に含有するリン酸塩ガラスの作製2014

    • 著者名/発表者名
      李誠鎬、前田浩孝、小幡亜希子、 上田恭介、成島尚之、春日敏宏
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 第27回秋期シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学(郡元キャンパス)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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