| 研究概要 |
本研究は骨充填材の3つの材料学的因子(気孔構造,化学組成,結晶性)を統合的にデザインしたアパタイト系骨充填材の作製プロセスを三次元造形技術と水熱反応プロセスを組み合わせて構築することを目的としています。本年度は三次元プリンター(Zprinter350)を用いて作製した石膏構造体の化学組成を石膏(CaSO_4・2H_2O)から水酸アパタイト(Ca_<10>(PO_4)_6OH_2)に組成変換させるための処理条件の確立を行いました。まず,三次元プリンターを用いて適当な大きさのバルク状石膏構造体を作製しました。この石膏構造体にはバインダー(有機物)が含まれていますので,熱処理によって除去を試みましたが,大気環境下による通常の加熱処理で除去を試みると著しい強度低下が生じました。鋭意検討した結果,焼成プログラム制御および雰囲気制御により,目標値以上の機械的強さを有した石膏構造体を得ることに成功しました。次に,得られた石膏構造体を水酸アパタイトに組成変化させるための水熱処理条件を検討致しました。その結果,4mol/Lリン酸アンモニウム水溶液もしくはリン酸水素ニナトリウム水溶液の中で,120-200℃で12時間処理することで,石膏前駆体をアパタイトに組成変換可能なことを明らかにしました。また,この処理溶液に炭酸アンモニウム水溶液を併用すれば,歯や骨の無機成分と同程度の炭酸イオンを含有した水酸アパタイトに変換可能なことも明らかに致しました。
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