| 研究概要 |
オルトケイ酸テトラエチル((C_2H_5O)_4Si),オルトチタン酸テトラエチル((C_2H_5O)_4Ti),及びポリジメチルシロキサン(PDMS:[-Si(CH_3)_2O-]_n)を出発原料に,イソプロピルアルコール(C_3H_7OH),テトラヒドロフラン(THF)及び蒸留水(H_2O)を溶媒として用い、触媒として濃塩酸(HCl)を加え,25〜80℃で撹拌しながら還流し、得られた溶液をゲル化後、40℃で乾燥し,有機-無機複合材料を合成した。補強材としてfumed silicaやfumed titaniaの導入を検討した。fumed silicaは均一に導入できたがfumed titaniaの均一な導入は,凝集が起こり達成できなかった。
試片のSi及びC元素周囲の局所構造を^<29>Si,^<13>C CP MAS NMRで調べた結果,導入されたfumed silicaおよびfumed titaniaは,水素結合性の相互作用によって補強材として働いていると考えられる。また,擬似体液を用いた(in vitro実験)生体活性の評価の結果、原料にオルトチタン酸テトラエチルを用いて合成した系ではPDMS鎖の溶解に伴い多孔性表面が形成した。今後,多孔性PDMS系材料の合成についても検討していく。
オルトケイ酸テトラエチルとオルトチタン酸テトラエチルのいずれを原料に用いて合成した複合体も,所定量の硝酸カルシウムを導入することによって,擬似体液中でその表面にリン酸カルシウムの析出が確認された。作成される複合体の均質性がPDMSの分率によって様々に変化するため,カルフォルニア大学グループとの議論により、Zr(OR)_4を出発原料溶液(PDMS,C_3H_7OH)に混合することで,合成される複合体の機械的強度・透明性・均質性の向上を検討した。Zr(OR)_4の導入によって形成したSi-O-Zr結合が寄与していると考えられる。また,有機-無機ハイブリッド材料についても検討するため,オルガノシラン(γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilane)と硝酸カルシウムを原料として複合体を合成した。このハイブリッド体も擬似体液中では,表面にアパタイトを形成する性質があることがわかった。
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