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2008 年度 実績報告書

バイオミメティック法を応用したカーボンナノチューブ複合アパタイト生体材料の開発

研究課題

研究課題/領域番号 20510103
研究機関信州大学

研究代表者

樽田 誠一  信州大学, 工学部, 教授 (00217209)

研究分担者 齋藤 直人  信州大学, 医学部, 教授 (80283258)
キーワードカーボンナノチューブ / アパタイト / バイオミメティック / 生体材料 / 低温合成
研究概要

1. CNTの表面処理
カーボンナノチューブ(CNT)として、気相成長法で作製された多層CNTのVGCFあるいはVGCS-Sを用いた。VGCFを硝酸と硫酸の混酸で超音波処理すると、欠陥が生成し結晶性が低くなることがわかった。しかし、その他の処理では、そのような欠陥ほとんど生じなかった。また、リン酸還流処理やCaCl水溶液処理をすると、十分に洗浄してもVGCFには微量のリンやカルシウムが検出された。
2. 擬似体液(SBF)あるいはリン酸緩衝生理食塩水(PSB)に浸漬したCNTからのアパタイトの析出
上記のように処理したVGCFを37℃に保った擬似体液(1.5SBF)やリン酸緩衝生理食塩水(PBS(+))に浸漬させた。1.5SBFあるいはPBS(+)中で、何の処理もしない未処理VGCFからアパタイトが析出したのに対し、混酸などの酸処理したVGCFからのアパタイトの析出量は未処理VGCFよりも少なかった。一方、CaCl水溶液や過飽和石灰溶液(SCS)処理をすると、アパタイトはより多く析出した。これら析出するアパタイトは球状に析出し、すべてのVGCFから析出するのではなく、一部のVGCFから析出した。また、PBS(+)中のカルシウムイオン濃度を高くすると、アパタイトはより多く析出した。さらに、CNTとして、カップスタック型CNT(CS-CNT)を用いても、VGCFと同様な結果が得られたが、1.5SBF中で凝集が著しく生じ、凝集体内部にあるCS-CNTからはアパタイトは析出せず、凝集体の表面のCS-CNTからアパタイトが析出した。
3. 焼結法によるCNT複合アパタイトセラミックスの作製
焼結法によりVGCF-S複合アパタイトの作製を試みた。高分散処理したVGCF-Sとアパタイトの混合粉末を真空焼成した結果、VGCF-Sが均一に分散した相対密度が約96%の複合体が得られた。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2009

    • 著者名/発表者名
      Narita N, et al.
    • 雑誌名

      Nano Lett 9(4)

      ページ: 1406-1413

    • 査読あり
  • [学会発表] 高分散処理しかカーボンナノファイバー複合アルミナセラミックスの作製と機械的性質2009

    • 著者名/発表者名
      植田直樹, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      千葉県野田市
    • 年月日
      20090316-20090318
  • [学会発表] 酸, アルカリおよびカルシウム含有溶液処理したカーボンナノファイバーからのアパタイトの析出2009

    • 著者名/発表者名
      木所和樹, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      千葉県野田市
    • 年月日
      20090316-20090318
  • [学会発表] 表面処理したカップスタック型カーボンナノチューブの擬似体液中でのアパタイト析出2009

    • 著者名/発表者名
      藤田大河, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      千葉県野田市
    • 年月日
      20090316-20090318
  • [学会発表] 多層カーボンナノチューブの骨形成に対する影響.2008

    • 著者名/発表者名
      薄井雄企, 他
    • 学会等名
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20081023-20081024
  • [学会発表] 新規カーボンファイバーシートをscaffoldとして用いたラット骨髄細胞移植による骨形成.2008

    • 著者名/発表者名
      青木薫, 他
    • 学会等名
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20081023-20081024
  • [学会発表] 多層カーボンナノチューブはNFATclの核移行を阻害することにより破骨細胞分化を抑制する.2008

    • 著者名/発表者名
      成田伸代, 他
    • 学会等名
      第23回日本整形外科学会基礎学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20081023-20081024
  • [学会発表] PVBを分散剤として用いたアルミナ/カーボンナノフアイバー複合体の作製と性質.2008

    • 著者名/発表者名
      湯本慎也, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      20080917-20080919
  • [学会発表] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2008

    • 著者名/発表者名
      Narita N, et al.
    • 学会等名
      NanoEurope 2008
    • 発表場所
      St. Gallen, Switzerland
    • 年月日
      20080916-20080917
  • [学会発表] 酸およびアルカリ処理したカーボンナノフアイバーからのアパタイトの析出.2008

    • 著者名/発表者名
      木所和樹, 他
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第24回関東支部研究発表会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      20080724-20080725
  • [学会発表] Carbon nanotube compatibility with Bone Tissue.2008

    • 著者名/発表者名
      Saito N
    • 学会等名
      INNO. 08
    • 発表場所
      Montreal
    • 年月日
      20080721-20080723
  • [学会発表] Fabrication of carbon nano-fiber/almina composites by vacuum sintering and hot isostatic pressing.2008

    • 著者名/発表者名
      Taruta S, et al.
    • 学会等名
      Carbon 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      20080713-20080728
  • [学会発表] Multi-walled carbon nanotubes specifically inhibit osteoclast differentiation and function.2008

    • 著者名/発表者名
      Narita N, et al.
    • 学会等名
      Carbon 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      20080713-20080728
  • [学会発表] Carbon nanotubes show high bone tissue compatibility and accelerate bone formation.2008

    • 著者名/発表者名
      Usui Y, et al.
    • 学会等名
      Carbon 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      20080713-20080728
  • [学会発表] A thin carbon fiber web as a scaffold for bone tissue regeneration.2008

    • 著者名/発表者名
      Aoki K, et al.
    • 学会等名
      Carbon 2008
    • 発表場所
      Nagano
    • 年月日
      20080713-20080728

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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