2003 Fiscal Year Annual Research Report

生体骨と力学的に調和した生分解性テーラードマテリアルの開発とその生体適合性

Research Project

Project/Area Number	15700338
Research Institution	Meiji University
Principal Investigator	相澤守明治大学, 理工学部, 助教授 (10255713)
Keywords	高度医療・福祉 / 生体吸収性材料 / 有機 / 無機ハイブリッド / テーラードマテリアル / リン酸三カルシウム / 多孔質セラミックス / ポリ乳酸 / 酵素重合
Research Abstract	本研究の目的は骨粗鬆症などに苦しむ方々が実社会で大いに活躍できるような高度医療・福祉を実現することである。骨の性質は性差や加齢に伴い変化するため、患者一人一人のニーズにあった材料「テーラードマテリアル」を創製するには互いに性質の異なるセラミックスとポリマーとのハイブリッド化が重要な要素技術となる。本研究では、生体内で力学的に調和しながら最終的に自家骨と置換される新規なセラミックス/ポリマーハイブリッドを創出し、ざらに整形外科領域でのデバイスとしての応用を目指している。研究は以下の2つのプロセス、1)生分解性リン酸三カルシウム(TCP)セラミックスの作製とその生物学的評価、2)生体骨と力学的に調和した生分解性TCP/ポリ乳酸(PLLA)ハイブリッドの創製とその生物学的評価に基づいて推進している。ハイブリッド化は開放気孔からなるTCP多孔体をマトリックスとして、その気孔内にPLLAを導入して行ない、この操作によりTCPとPLLAとが三次元的に相互連結した微細構造を構築する。もし、マトリックスであるTCP多孔体の気孔率を制御できれば最終的に得られるハイブリッドのヤング率を制御可能となる。また、TCPの結晶系を制御すれば、その溶解性の制御も可能になる。上記の視点にたち、平成15年度はTCP多孔体の作製条件の検討に注力し、これまでに報告してきたアパタイトファイバーの合成条件を一部変更してアパタイト,リン酸八カルシウムなどからなるリン酸カルシウムファイバーの合成に成功した。これを出発原料としてセラミックス化すると、気孔率40%から55%の範囲で任意に制御できること、および焼成温度により結晶系の制御も可能であることを明らかにした。来年度以降はこの知見をもとに、気孔率・結晶系の異なる多孔体を選択して、TCP/PLLAハイブリッドの作製とその力学特性を調べ、さらに生物学的評価も推進する。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] M.Kawata, I.Okada, S.Koda, M.Aizawa et al.: "Development of porous ceramics with, well-controlled porosities and pore sizes from apatite fibers and their evaluations"J.Mater.Sci.Mater.Med.. in press. (2004)
[Publications] M.Aizawa, A.Porter, S.Best, W.Bonfield: "Microstructual changes of Single-crystal Apatite Fibres during heat treatment"Key Engineer.Mater.. 254-256. 915-918 (2004)
[Publications] M.Aizawa, H.Ueno, I.Okada: "Development of Scaffolds for Tissue Engineering Using Single-crystal Apatite Fibres and Their Biological Evaluation by Osteoblastic Cell"Trans.Mater.Res.Soc.Jpn.. 28. 849-852 (2003)
[Publications] M.Aizawa, H.Shinoda, M.Matsumoto, Y.Toyama et al.: "Development and Biological Evaluation of Apatite Fiber Scaffolds with, Large Pore Size and High Porosity for Bone Regeneration"Key Engineer.Mater.. 240-242. 647-650 (2003)
[Publications] M.Aizawa, A.Porter, S.Best, W.Bonfield: "High Resolution Transmission Electron Microscopy Investigation of Single Crystal Apatite Fibres Synthesized by a Homogeneous Precipitation Method"Key Engineer.Mater.. 240-242. 509-512 (2003)
[Publications] K.Kaneko, Y.Takeoka, M.Aizawa, M.Rikukawa: "Fabrication and electrical properties of proton conducting polymer hybridized with apatite compounds"Synthetic Metals. 135-136. 73-74 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

生体骨と力学的に調和した生分解性テーラードマテリアルの開発とその生体適合性

Principal Investigator

相澤 守 明治大学, 理工学部, 助教授 (10255713)

Research Products

[Publications] M.Kawata, I.Okada, S.Koda, M.Aizawa et al.: "Development of porous ceramics with, well-controlled porosities and pore sizes from apatite fibers and their evaluations"J.Mater.Sci.Mater.Med.. in press. (2004)

[Publications] M.Aizawa, A.Porter, S.Best, W.Bonfield: "Microstructual changes of Single-crystal Apatite Fibres during heat treatment"Key Engineer.Mater.. 254-256. 915-918 (2004)

[Publications] M.Aizawa, H.Ueno, I.Okada: "Development of Scaffolds for Tissue Engineering Using Single-crystal Apatite Fibres and Their Biological Evaluation by Osteoblastic Cell"Trans.Mater.Res.Soc.Jpn.. 28. 849-852 (2003)

[Publications] M.Aizawa, H.Shinoda, M.Matsumoto, Y.Toyama et al.: "Development and Biological Evaluation of Apatite Fiber Scaffolds with, Large Pore Size and High Porosity for Bone Regeneration"Key Engineer.Mater.. 240-242. 647-650 (2003)

[Publications] M.Aizawa, A.Porter, S.Best, W.Bonfield: "High Resolution Transmission Electron Microscopy Investigation of Single Crystal Apatite Fibres Synthesized by a Homogeneous Precipitation Method"Key Engineer.Mater.. 240-242. 509-512 (2003)

[Publications] K.Kaneko, Y.Takeoka, M.Aizawa, M.Rikukawa: "Fabrication and electrical properties of proton conducting polymer hybridized with apatite compounds"Synthetic Metals. 135-136. 73-74 (2003)

相澤守明治大学, 理工学部, 助教授 (10255713)