| 研究課題/領域番号 |
63870062
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| 研究種目 |
試験研究
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| 研究機関 | 昭和大学 |
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研究代表者 |
黒木 良克 昭和大学, 医学部, 教授 (00053794)
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| 研究分担者 |
瀬山 雅博 昭和大学, 医学部, 助手
近藤 宰司 昭和大学, 医学部, 助手 (50192068)
森下 益多朗 昭和大学, 医学部, 助手 (20138481)
小林 雅博 千葉工業大学, 工学部工業化学科, 講師 (20083868)
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| キーワード | 生体材料 / ガラス繊維 / 複合材 / 組織親和性 / 細胞培養試験 / 機械的強度 |
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| 研究概要 |
1.ガラス繊維複合材(非吸収素材)の成形方法の確立と機械強度の検討について、連続紡糸したCaOーP_2O_5ーAl_2O_3系ガラス繊維(CPSA系ガラス)をポリメチルメタクリレートのアセトン溶液中に浸漬、乾燥させた後、引き抜き法にて温度220〜240℃で円柱状の非吸収性一方向強化材の製造方法を確立した。この生体材料用ガラス繊維複合材の機械的強度については、引っ張り、圧縮、捻り強度は、人間皮質骨と比較して約3〜7倍、弾性率は約1〜2倍で、生体硬組織代替材料として望ましい力学的性質を有していることが確認された、また、繊維の強化形状を紐状に複合化すると、その弾性率を骨に近似させることが可能である。成形後90℃で3時間再加熱徐冷すると、力学的強度は数%とわずかであるが向上し、形成後再加熱処理することが有効であった。
2.ガラス繊維複合材(吸収性素材)の成形方法の確立と機械的強度の検討について、CaOーP_2O_5ーMgOーNa_2OーK_2OーSiO_2系ガラスウール(CPMNKS系ガラスウール)の紡糸に成功したが、この繊維径は2〜15μm、長さ10〜30mmで生理食塩水に浸漬した結果、浸け易く実用強度を得るためには改良が必要であった。
3.新素材(CPSAガラス)の細胞毒性の検討について、HelaS_3細胞、WIー38細胞、マウス新生仔頭蓋骨由来細胞を使用し、成分含有比率の異なる4種類のCPSA系ガラスとリン酸カルシウム、単結晶および多結晶アルミナセラミック、Ti、Ni、PMMA、SUS31.6Lステンレス、Eガラスの各材料上にて培養し、その発育状況を比較観察した。その結果、3細胞共に良好な増殖がみられたのは4種類のCPSA系ガラス、単結晶・多結晶アルミナセラミック・Ti、PMMAであり、CPSA系ガラスはその成分含有率がある程度変化しても、既存の生体材料と比較して細胞毒性に関しては問題はなかった。
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