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2008 年度 実績報告書

分子構造制御による生体吸収性高分子系複合材料の破壊特性改善に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19560093
研究機関九州大学

研究代表者

東藤 貢  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (80274538)

キーワード生体吸収性材料 / 無機有機複合材料 / 破壊靭性 / 多孔質体 / 細胞接着性
研究概要

平成20年度の研究成果は以下の3つに大別できる.
(1)生体吸収性HA/PLLA複合材料の分子鎖配向による破壊特性の向上
熱可塑性高分子材料では,分子鎖を一定方向に配向させることで,その方向に垂直な方向には破壊特性が大きく改善されることが知られている.通常,熱を加えて延伸させることで分子鎖配向が達成れるが,ハイドロキシアパタイト(HA)微粒子を分散させたポリL乳酸(PLLA)の揚合,単純な延伸では破断してしまうため特殊な方法が必要である本研究では試料を加熱しプレスすることで1軸と2軸の2種類に分子鎖配向が可能となる手法を開発し,破壊特性が大幅に改善されることを示した.
(2)LTI添加によるHA/PLLA複合材料の界面分子構造の制御と破壊特性の改善
HA粒子とPLLAを加熱混合する際にリジントリイソシアナート(LTI)を微量添加することで,HAとPLLAに存在する水酸基とLTIのイソシアナート基が反応しウレタン結合を生じる.また,この反応はPLLA分子同士を結合させ架橋構造を生じさせる.その結果,HAとPLLAの界面結合ならびにPLLA同士の結合も強固になり破壊特性の向上が可能となることを見出した.
(3)PLLA多孔質体の創製と圧縮特性・細胞接着性の評価
生体吸収性PLLAの再生医療への応用を目指して,固液相分離法と凍結乾燥法を用いてPLLA多孔質構造の作製を試みた.その結果,PLLAを溶媒に溶かす濃度により空孔のサイズの制御ひいては圧縮特性の制御が可能であることを見出した.さらに,骨芽細胞様細胞を播種し増殖させることでPLLA多孔質構造表面での細胞接着性を確認した.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Deformation behavior and mechanism of porous PLLA under compression2008

    • 著者名/発表者名
      Mitsugu Todo, Hiroyuki Kuraoka, Jinwoong Kim, Kentaro Taki, Masahiro Ohshima
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science 43

      ページ: 5644-5646

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Press Processing on Fracture Behavior of HA/PLLA Biocomposite Material2008

    • 著者名/発表者名
      M. Todo, T. Kagawa, Y Takenoshita, A. Myoui
    • 雑誌名

      Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering 2

      ページ: 1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PLA/PCLポリマーブレンドの衝撃力学特性に及ぼす熱処理の影響2008

    • 著者名/発表者名
      東藤 貢, 高山哲生
    • 雑誌名

      成形加工 20

      ページ: 762-768

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ハイドロキシアパタイト微粒子分散ポリL乳酸の構造制御による破壊特性の向上2008

    • 著者名/発表者名
      加川 尊, 東藤 貢, 竹之下康治, 名井 陽
    • 雑誌名

      粉体および粉末冶金 55

      ページ: 341-346

    • 査読あり
  • [学会発表] 海綿骨構造を模擬した吸収性多孔質体の微視構造と力学特性2009

    • 著者名/発表者名
      東藤貢, 倉岡宏行, 金鎮雄, 瀧健太郎, 大嶋正裕
    • 学会等名
      第21回バイオエンジニアリング講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-01-23
  • [学会発表] マトリックス改質によるHA/PLLA複合材料の力学特性改善2008

    • 著者名/発表者名
      高山哲生, 東藤貢
    • 学会等名
      第19回バイオフロンティア講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-09-24
  • [学会発表] LTI添加によるポリ乳酸系医用高分子の力学特性の向上2008

    • 著者名/発表者名
      高山哲生, 東藤貢, 名井陽, 竹之下康治
    • 学会等名
      第37回医用高分子シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2008-07-28

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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