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高次骨機能診断を目指したX線回折による有機・無機複合ナノ構造の力学解析法

研究課題

研究課題/領域番号 23760080
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

東藤 正浩  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (10314402)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード機械材料 / 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
研究概要

本研究では,新しい骨機能診断手法の開発を目的として,有機・無機複合ナノ構造の力学解析を行った.まず,X線回折によりアパタイト/コラーゲンからなる骨複合構造の力学解析を行った.骨組織に放射光を照射することでアパタイト結晶ならびにコラーゲン分子の両方の構造情報を含む回折光が同時に得られ,この情報から外的負荷に対する両者のふるまいを可視化し,骨アパタイト結晶およびコラーゲン分子の力学的役割を明らかにした.またその複合構造モデルとしての知見に基づき,新たな骨質評価手法としてのラマン分光法の有用性を検証するため,骨ラマンスペクトルから力学解析を行った.その結果,力学的負荷に対するラマン散乱の特性は,骨の構造異方性や加齢といった特性によって変化することが確認され,ラマン分光法が骨質評価手法として有用性を明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (28件)

  • [雑誌論文] Orientation and deformation of mineral crystals in tooth surfaces2012

    • 著者名/発表者名
      Fujisaki K, Todoh M, Niida A, Shibuya R
    • 雑誌名

      Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials

      巻: Vol.10 ページ: 176-182

    • DOI

      10.1016/j.jmbbm.2012.02.025

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Mechanical analysis of mineral phase in bone by Raman spectroscopy and effects of aging and its anisotropy2013

    • 著者名/発表者名
      Todoh M, Tadano S
    • 学会等名
      2013 Annual Meeting, Orthopaedic Research Society
    • 発表場所
      Gonzalez Convention Center,San Antonio, USA.
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 生体骨のラマン散乱特性と負荷応答2013

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,但野茂
    • 学会等名
      日本材料学会第期学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による骨組織の微視構造・力学特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,但野茂,門谷琢郎
    • 学会等名
      日本機械学会第25回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所つくばセンター,つくば市
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanical analysis of mineral phase in bone by Raman spectroscopy and effects of aging and its anisotropy2013

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Todoh
    • 学会等名
      2013 Annual Meeting, Orthopaedic Research Society
    • 発表場所
      Henry B. Gonzalez Convention Center(San Antonio, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 生体骨のラマン散乱特性と負荷応答2013

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩
    • 学会等名
      日本材料学会第62期学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による骨組織の微視構造・力学特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩
    • 学会等名
      日本機械学会第25回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所(つくば市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法によるハイドロキシアパタイトの応力解析2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,但野茂,丹治雅人
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第51回講演会
    • 発表場所
      北見工業大学,北見市
    • 年月日
      2012-10-20
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 骨組織の引張変形とラマンシフトの関係2012

    • 著者名/発表者名
      門谷琢郎,東藤正浩,但野茂
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会北海道支部大会
    • 発表場所
      北海道大学工学部,札幌市
    • 年月日
      2012-10-06
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による骨微視力学挙動観察2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,但野茂
    • 学会等名
      第39回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場,千葉市
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による骨組織力学解析2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2012材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      愛媛大学城北地区キャンパス,松山市
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による骨コラーゲン/アパタイトの力学挙動解析2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,但野茂
    • 学会等名
      第32回日本骨形態計測学会
    • 発表場所
      大阪国際会議場,大阪市
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 骨アパタイト/コラーゲンの力学的相互作用と骨強度への影響2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス,豊中市
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による骨微視力学挙動観察2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩
    • 学会等名
      第39回日本臨床バイオメカニクス学会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法によるハイドロキシアパタイトの応力解析2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩
    • 学会等名
      日本機械学会北海道支部第51回講演会
    • 発表場所
      北見工業大学(北見市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 骨組織の引張変形とラマンシフトの関係2012

    • 著者名/発表者名
      門谷琢郎
    • 学会等名
      第51回日本生体医工学会北海道支部大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による骨組織力学解析2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2012材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ラマン分光法による骨コラーゲン/アパタイトの力学挙動解析2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩
    • 学会等名
      第32回日本骨形態計測学会
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 骨アパタイト/コラーゲンの力学的相互作用と骨強度への影響2012

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩, 但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会第24回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      大阪大学基礎工学部(豊中市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢骨の微視構造特性と力学特性2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,但野茂
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学芝浦キャンパス,東京都港区
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ラマン分光法によるウシ皮質骨の力学特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,東海林寛,但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス,東京都目黒区
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 骨アパタイト/コラーゲン構造の微視変形挙動観察2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,Goldhahn J,Schneider P,Muller R,Bunk O,但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2011材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      九州工業大学戸畑キャンパス,北九州市
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 放射光X線回折による骨アパタイト-コラーゲン複合構造の力学挙動観察2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,Goldhahn J,Schneider P,Muller R,Bunk O,但野茂
    • 学会等名
      第34回日本バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      関西大学100周年記念会館,吹田市
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 放射光X線回折によるアパタイト-コラーゲン複合構造の力学挙動観察2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩,Goldhahn J,Schneider P,Muller R,Bunk O,但野茂
    • 学会等名
      第31回日本骨形態計測学会
    • 発表場所
      長良川国際会議場,岐阜市
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 放射光X線回折によるアパタイト-コラーゲン複合構造の力学挙動観察2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩, Jorg Goldhahn, Philipp Schneider, Ralph Muller, Oliver Bunk, 但野茂
    • 学会等名
      第31回日本骨形態計測学会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射光X線回折による骨アパタイト-コラーゲン複合構造の力学挙動観察2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩, Jorg Goldhahn, Philipp Schneider, Ralph Muller, Oliver Bunk, 但野茂
    • 学会等名
      第34回日本バイオレオロジー学会年会
    • 発表場所
      関西大学(吹田市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 骨アパタイト/コラーゲン構造の微視変形挙動観察2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩, Jorg Goldhahn, Philipp Schneider, Ralph Muller, Oliver Bunk, 但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2011材料力学カンファレンス
    • 発表場所
      九州工業大学(北九州市)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ラマン分光法によるウシ皮質骨の力学特性評価2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩, 東海林寛, 但野茂
    • 学会等名
      日本機械学会2011年度年次大会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 加齢骨の微視構造特性と力学特性2011

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩, 但野茂
    • 学会等名
      生活生命支援医療福祉工学系学会連合大会
    • 発表場所
      芝浦工業大学(東京都港区)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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