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放電プラズマ焼結による空隙傾斜材料作製法の確立とリン酸カルシウムへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18750178
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 無機工業材料
研究機関小山工業高等専門学校

研究代表者

川越 大輔  小山工業高等専門学校, 物質工学科, 助教 (80420008)

研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2007年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2006年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
キーワード水酸カルシウムアパタイト / 放電プラズマ焼結 / 傾斜材料 / 多孔体 / 生体材料 / 再生医工学 / 人工骨 / リン酸カルシウム / 水酸アパタイト / β-リン酸三カルシウム / 空隙 / 焼結機構
研究概要

水酸カルシウムアパタイトは、生体親和性の高い材料として知れられており、人工骨の骨代替材料として注目されている。ここで水酸カルシウムアパタイトは、材料強度を生体骨に近づけること、より生体親和性を高めることの高機能化が必要であると考えた。
本年度は1)放電プラズマ焼結法による水酸カルシウムアパタイト多孔体の作製、および2)水酸カルシウムアパタイト空隙傾斜材料の作製について検討した。
1)放電プラズマ焼結法による水酸カルシウムアパタイト多孔体の作製としては、特定の径を持つアラミド繊維と水酸カルシウムアパタイトを混合し多孔体の作製を行った。具体的には、10μmφのアラミド繊維を混合した水酸カルシウムアパタイトの成形体を、400度、10min間、30MPa、真空中で放電プラズマ焼結し、多孔体を得た。得られた多孔体は、直径10μmの空隙で連通孔を持つ多孔体であった。
2)水酸カルシウムアパタイト空隙傾斜材料の作製としては、仮焼条件の異なる粒子を積層させて放電プラズマ焼結することにより、強度と細胞の活動場を目的に応じてデザインすることが可能な空隙傾斜材料の作製を検討した。具体的には、まず900度1時間と1000度6時間で仮焼した粒子を準備し、これらの粉末を積層した10mmφの水酸カルシウムアパタイトの成形体を、800度、30MPa、10分間、真空中で放電プラズマ焼結することにより、空隙径の異なる焼結体を得た。
以上より、より生体親和性の高い、また材料強度の高い人工骨の作製が可能になったと考える。

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Preparation of Porous Hydroxyapatite Ceramics by Spark Plasma Sintering Accepted May 9, 2008

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kawagoe, Ryo Sawai and Tsuyoshi Ishiduka
    • 雑誌名

      Trans. Mater. Res. Soc. Jpn (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Densification Behavior of Various Hydroxyapatite Powders by Spakr Plasma Sintering Accepted May 9, 2008

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kawagoe, Tomonori Ishijima and Kenta Kimura
    • 雑誌名

      Trans. Mater. Res. Soc. Jpn (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 放電プラズマ焼結による水酸アパタイト多孔体の製と評価2008

    • 著者名/発表者名
      石島伯紀、川越 大輔、 木村謙太
    • 学会等名
      化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館
    • 年月日
      2008-03-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 放電プラズマ焼結による空隙の異なる水酸アパタイトセラミックスの作製2008

    • 著者名/発表者名
      石島伯紀、木村謙太、川越大輔
    • 学会等名
      化学工学会学生発表会
    • 発表場所
      桐生市市民文化会館
    • 年月日
      2008-03-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 空隙を傾斜させた水酸アパタイトセラミックス2008

    • 著者名/発表者名
      川越 大輔、石島伯紀、木村謙太
    • 学会等名
      2007高専シンポジウム
    • 発表場所
      石橋文化センター
    • 年月日
      2008-01-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Densification Behavior of Various Hydroxyapatite Powders on Spark Plasma Sintering2007

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kawagoe, Tomonori Ishijima and Kenta Kimura
    • 学会等名
      MRS-J
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of Porous Hydroxyapatite Ceramics by Using Spark Plasma Sintering2007

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kawagoe, Ryo Sawai and Tsuyoshi Ishiduka
    • 学会等名
      MRS-J
    • 発表場所
      日本大学
    • 年月日
      2007-12-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] アラミド繊維(K49)を用いた水酸アパタイト多孔体の作製2007

    • 著者名/発表者名
      澤井亮
    • 学会等名
      平成19年度とちぎ大学連携・サテライトオフィス学生発表会
    • 発表場所
      とちぎ産業プラザ
    • 年月日
      2007-12-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] リン酸カルシウムスキャホールドによる培養骨作製へ向けて2007

    • 著者名/発表者名
      川越大輔
    • 学会等名
      高専技科大交流発表会
    • 発表場所
      長岡技術科学大学
    • 年月日
      2007-08-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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