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2004 年度 実績報告書

骨のマイクロ・ナノ構造とマイクロサーキュレーションの統合解析とモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 15086210
研究機関大阪大学

研究代表者

田中 正夫  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (40163571)

研究分担者 松本 健志  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (30249560)
東藤 正浩  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10314402)
キーワードバイオメカニクス / 骨 / マイクロストラクチャ
研究概要

本年度は以下の項目について研究した.
1.海綿骨マイクロストラクチャ解析:海綿骨梁単体の微小硬さ試験,曲げ試験及びX線回折強度解析と,海綿骨ブロック試料の圧縮試験とから,海綿骨構造特性と骨梁の力学特性の関係,骨梁内ハイドロキシアパタイト料と骨梁硬さの関係,海綿骨の力学的異方性と骨梁の力学特性の関係を検討した.その結果,海綿骨のマクロな異方性は,骨梁の配向性による構造特性のみでなく,骨梁の硬さといった力学特性にもよることが確認された.また,骨梁そのものの力学特性と骨梁内ハイドロキシアパタイト量とに相関があることが示された.
2.骨組織中コラーゲン-アパタイトの力学的挙動観察:骨組織のコラーゲンとハイドロキシアパタイトの構造に着目し,X線回折により外的負荷に対するコラーゲン及びハイドロキシアパタイトのひずみを計測し,その力学的ふるまい観察を試行した.その結果,広角回折によりアパタイトのひずみを,小角回折によりコラーゲンのひずみを測定することができ,複合材料としての力学的ふるまいを実験的に解析する可能性を確認した.
3.骨の微小循環計測法に関する検討:骨内の局所血流計測法として,放射光CTを利用したマイクロスフェア法の可能性を評価した.局所血流トレーサとなるマイクロスフェアを放射光CTで検出するためのラベリングについて,マイクロスフェアを左室投与したマウス脛骨のCT計測に基づいて検討した結果,ジルコニウムラベルが有効であることがわかった.これによりマイクロスフェアと骨形態とが共に検出可能であることを確認した.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] Relationship between Mechanical Properties of Cancellous Bone and Hardness of Trabeculae2004

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Todoh
    • 雑誌名

      JSME International Journal, Ser.C 47-4

      ページ: 1075-1078

  • [雑誌論文] Hardness and elastic modulus of single trabecula in comparison with elastic moduli as cancellous bone2004

    • 著者名/発表者名
      Masao Tanaka
    • 雑誌名

      Proc.the Congress of European Society of Biomechanics

      ページ: 403.pdf

  • [雑誌論文] 片足坐骨神経切断による脛骨皮質骨微細構造への影響2004

    • 著者名/発表者名
      吉野勝之
    • 雑誌名

      日本機械学会講演論文集 04-48

      ページ: 65-66

  • [雑誌論文] X線回折による骨組織中コラーゲン-アパタイトの力学的挙動観察2004

    • 著者名/発表者名
      東藤正浩
    • 雑誌名

      日本機械学会講演論文集 04-48

      ページ: 69-70

  • [雑誌論文] Note on Anisotropic Properties of Cancellous Bone and Trabeculae : Elasticity and Hardness2004

    • 著者名/発表者名
      Masao Tanaka
    • 雑誌名

      Biomechanics at Micro- and Nano-scale Levels (World Scientific) 1

      ページ: 125-133

  • [雑誌論文] 骨梁の配向方向と材料・力学特性との関係

    • 著者名/発表者名
      猪原真澄
    • 雑誌名

      日本機械学会講演論文集 (印刷中)

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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