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海綿骨骨梁の力学的特性とマイクロ・ナノ構造特性計測

研究課題

研究課題/領域番号 15K17929
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関北海道大学

研究代表者

山田 悟史  北海道大学, 工学研究院, 助教 (90730169)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードバイオメカニクス / 骨組織 / 強度 / 海綿骨 / 骨梁 / ハイドロキシアパタイト
研究成果の概要

本研究では,海綿骨を構成する骨梁の力学的特性とマイクロ・ナノ構造特性を明らかにするため,骨梁単体の力学的特性計測法として片持梁曲げによるMicro-cantilever Bendingを提案した。本手法によりウシ大腿骨骨梁の弾性率を計測し,皮質骨の骨軸方向弾性率に比べて低いことを示した。また,骨梁断面の光学顕微鏡観察の結果,弾性率とマイクロ構造の明確な対応は得られなかった。X線回折法を用いて骨梁内のハイドロキシアパタイト結晶の配向性を計測した結果,結晶c軸が骨梁長軸方向に配向する傾向を示した。骨梁と皮質骨を含めた骨組織全体では,弾性率と結晶配向性に有意な相関関係が認められた。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Micro-cantilever bending for elastic modulus measurements of a single trabecula in cancellous bone2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamada, Shigeru Tadano, Koichi Fukasawa
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 49 号: 16 ページ: 4124-4127

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2016.10.016

    • NAID

      120006367984

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Micro Cantilever Bending for Elastic Modulus of Single Trabecula2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamada, Koichi Fukasawa, Masahiro Todoh, Shigeru Tadano
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics

      巻: - ページ: 306-306

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Elastic modulus and hydroxyapatite crystal orientation in a single trabecula2017

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamada, Koichi Fukasawa, Masahiro Todoh, Shigeru Tadano
    • 学会等名
      The XXVI Congress of the International Society of Biomechanics (ISB2017)
    • 発表場所
      Brisbane Convention & Exhibition Centre, Brisbane, Australia
    • 年月日
      2017-07-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウシ大腿骨単一骨梁における弾性率と HAp 結晶配向性の関係と皮質骨との比較2017

    • 著者名/発表者名
      山田悟史, 深沢光一, 東藤正浩, 但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会第29回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      ウインクあいち, 愛知県名古屋市
    • 年月日
      2017-01-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Elastic modulus of single trabecula in bovine cancellous bone by micro cantilever bending2016

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamada, Koichi Fukasawa, Shigeru Tadano
    • 学会等名
      22nd Congress of the European Society of Biomechanics (ESB2016)
    • 発表場所
      Lyon Convention Centre, Lyon, France
    • 年月日
      2016-07-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウシ大腿骨皮質骨オステオンレベルの弾性率分布2016

    • 著者名/発表者名
      山田悟史、東藤正浩、但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会第28回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      東京工業大学、東京都目黒区
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Micro Cantilever Bending for Elastic Modulus of Single Trabecula2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Yamada, Koichi Fukasawa, Masahiro Todoh, Shigeru Tadano
    • 学会等名
      The 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics (AP Biomech 2015)
    • 発表場所
      Hokkaido University, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Micro Cantilever Bendingによる海綿骨骨梁単体の弾性率計測2015

    • 著者名/発表者名
      深沢光一、山田悟史、東藤正浩、但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学、北海道札幌市
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学工学系連携推進部研究者紹介

    • URL

      http://labs.eng.hokudai.ac.jp/office/elo/jp/archives/labo/4916/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 北海道大学工学系連携推進部研究者紹介:骨組織の力学的特性と階層構造特性の関係

    • URL

      http://labs.eng.hokudai.ac.jp/office/elo/jp/archives/labo/4916/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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