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水酸アパタイトとアミノ酸の親和性を評価するために、炭酸基を含む水酸アパタイト単結晶上で4-ヒドロキシ-L-プロリンのエピタキシャル成長を行い、結晶学的な方位関係を調べた。炭酸水酸アパタイト単結晶をヒドロキシプロリン水溶液中につるし、ヒドロキシプロリン単結晶を炭酸水酸アパタイト単結晶上に成長させた。ヒドロキシプロリンとアパタイトの方位関係はX線回折法と偏光顕微鏡法により決定した。その結果、両者の間には2種類の方位関係が存在し、エピキタシ-が成立することが判明した。これらの方位関係に基づいて両者の結晶構造を比較すると、水素結合によって両者が接合していることが示唆された。
長さ5mmの炭酸水酸アパタイト単結晶をラット大腿骨に埋入し、骨組織反応を調べた。ウィスタ-系ラットの大腿骨皮質を開窓し、スパイナル針で単結晶を骨髄腔に注入した。単結晶を埋入しないものをコントロ-ルとした。1、2、4週後に試料を取り出し、固定、包埋後、ヘマトキシリン・エオシン染色を行い、非脱灰標本を作製した。1週では皮質骨と連続する新生骨が骨髄腔中央の単結晶を取り囲み、新生骨は編目状を示した。単結晶の周囲には幼若な新生骨が認められ、骨は単結晶に直接接触せず、透明層が介在していた。2週では新生骨は成熟し、骨梁構造を呈したが、新生骨の一部は吸収されていた。4週では新生骨の量は減少し、新生骨と皮質骨の連続性が失われていた。単結晶の外形は不整形となって、溶解していた。コントロ-ルでは4周後においても骨髄腔内での骨形成は全く認められなかった。このように、炭酸水酸アパタイト単結晶は骨形性能を持つことがわかった。
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