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1991 年度 研究成果報告書概要

人工代用骨としてのアパタイト-コラ-ゲン複合化

研究課題

研究課題/領域番号 01870084
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 補綴理工系歯学
研究機関朝日大学

研究代表者

土井 豊  朝日大学, 歯学部, 助教授 (40116067)

研究分担者 清水 紀子  朝日大学, 歯学部, 助手 (00210865)
足立 正徳  朝日大学, 歯学部, 助手 (60076057)
若松 宣一  朝日大学, 歯学部, 助手 (00158594)
後藤 隆泰  朝日大学, 歯学部, 講師 (30121320)
森脇 豊  朝日大学, 歯学部, 教授 (90028738)
研究期間 (年度) 1989 – 1991
キーワード人工代用骨 / アパタイト / コラ-ゲン / 骨置換材 / 生体親和性 / アルカリフォスファタ-ゼ / 多孔性アパタイト / Phosvitin
研究概要

コラ-ゲンにフォスビチンを架橋したものをβグリセロリン酸カルシウム溶液に浸漬することにより、コラ-ゲン繊維上に優先的に骨様アパタイトを析出させることが可能となり、無機物としてのアパタイトと有機物としてのコラ-ゲンを複合化できることが明らかとなった。再繊維化コラ-ゲンゲルを用いると、アパタイトはゲル表面及び内部でのみ析出し、このように得られた複合体は弾力性を有し、約65wt%のアパタイトを含有することが明らかとなった。この複合体を骨置換材として動物実験で評価すると、血液及び組織液とのなじみに優れ、生体親和性、形態付与性および維持安定性に優れていることが示された。また、アパタイトセメントとの併用を試み、アパタイト部の相対密度を高めたアパタイトーコラ-ゲン複合体も試作した。コラ-ゲンとしてシ-トコラ-ゲンを用い、上述の方法でアパタイトを析出させ、アパタイトセメント粉中に積層し、油圧下(600MPa)で圧粉体を作製し、その後この圧粉体を水中浸漬し、セメント部をアパタイトに転換し、最終的なアパタイトーコラ-ゲン複合体を得た。この複合体の相対密度は2.48g/cm^3と、上述のコラ-ゲンゲルを用いた複合体のも(0.5g/cm^3)に比べ約5倍と高くなった。シ-トコラ-ゲンを含まないアパタイト単味の硬化体との4点曲げ強度の比較より、シ-トコラ-ゲンは靭性を約10倍向上させることが明らかとなった。シ-トコラ-ゲンの弾性率を無視し、試料の大きさより算出した強度は3.3±0.7MPaで、ヒト新鮮湿潤緻密骨の173.6MPa並びにウシ新鮮大腿骨の352.3MPaに比べ著しく小さかった。近い将来、シ-トコラ-ゲンの積層方向、積層枚数、厚さ並びに密度を種々検討することにより、より強度、及び靭性に優れた人工代用骨が製作できるものと期待できる。

  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Ostecnectin Inhibiting De Novo Formation of Apatite in the Presence of Collagen" Calcif.Tissue Int.44. 200-208 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 堀口 敬司他: "アパタイトーコラ-ゲン複合体ー複合体製作の可能性ー" 歯材器誌. 9. 863-870 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 堀口 敬司他: "アパタイトーコラ-ゲン複合体 II.石灰化溶液の検討" 歯材器誌. 10. 814-819 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 若松 宣一他: "金属表面にコ-ティングしたハイドロキシアパタイト層の焼結収縮" 歯材器誌. 11. 65-76 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Effects of non-collagenous proteins on the formation of apatite in calcium β-glycerophosphate solutions." Archs oral Biol.37. 15-21 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Apatite-collagen complex as bone substitute." J.Dent.Res.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Self-setting apatite cement.New materials as canal filling and bone substitute." Materials Research Society, 6 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Effects of enamel,bone and dentin matrix proteins on precipitation of calcium phosphate in agarose gel." Florence publishers, 9 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Self-setting apatite cement. New materials as canal filling and bone substitute" Proceedings of the MRS Internationa Meeting on Advanced Materials, 1989 Mater. Res. Soci.1. 415-420

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Effects of enamel, bone and dentin matrix proteins on precipitation of calcium phosphate in agarose gel." Proceedings of the Fifth International Symposium on the Composition, Properties, and Fundamental Structure of Tooth Enamel, and related Tissues, 1989 Florence Pub.511-518

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Osteonectin Inhibiting De Novo Formation of Apatite in the Presence of Collagen." Calcif Tissue Int. 44. 200-208 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yasumasa Takezawa et al.: "Self-setting apatite cement. VI Possibility as bone substitute." Jap J Oral Biol. 31. 240-247 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shunichi Shibata et al.: "Self-setting Apatite Cement. VIII. Dissolution and Remineralization Behavior of ^<45>Ca-apatite Cement." J J Dent Mater. 8. 812-817 (1989)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takashi Horiguchi et al.: "Apatite-collagen complex. -Preparatioon of a new apatite-collagen complex-" J J Dent Mater. 9. 863-870 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Takashi Horiguchi et al.: "Apatite-collagen complex. II. Optimum conditions of mineralizing solution." J J Dent Mater. 10. 814-819 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Nobukazu Wakamatsu et al.: "Sintering Shrinkage of Hydroxyapatite Layer Coated on the Metal Substrate." J J Dent Mater. 11. 65-76 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yutaka Doi et al.: "Effects of non-collagenous proteins on the formation of apatite in calciuum beta-glycerophosphate solutions." Archs oral Biol. 37. 15-21 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1993-03-16  

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