テーラーメイド型機能的生体材料の開発

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17390521
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 市川 哲雄 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (90193432)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡 謙次 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助手 (40253215) ; 友竹 偉則 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 助手 (70263853) ; 永尾 寛 徳島大学, 医学部・歯学部附属病院, 講師 (30227988) ; 淺岡 憲三 徳島大学, 大学院・ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (50014189)
• Keywords: 歯学 / 生体材料 / 複合材料・物性

Research Abstract

ポーラス(多孔質)チタンはその孔中へ骨細胞等の生体細胞が成長することにより強固な機械的結合が得られることが期待され、また孔中に薬剤やタンパクなどの骨成長因子を含浸、貯蔵させることで骨の形成を促進し、より早期の骨との結合が達成されると期待されている。気孔サイズや気孔率を変化させることによって、生物学的に適切な機械的特性や表面性状を付与できる可能性も考えられる。さらには、ヤング率を実際の骨と同程度となるように低下させるような材料設計も可能となり、機能的生体材料としての応用が考えられる。しかし問題点として、個々の症例に適した任意の形状のポーラスチタンを作製することは容易ではない。
このことから本年度は、主にテーラーメイド型機能的生体材料の開発において、適切な材料設計と任意形状の付与が可能かどうかについて調べた。チタン粉末とバインダーの配合比率、バインダーの脱脂時間、そして焼成時間等の条件を変化させ、どの条件が最適であるかを調べた。そして作製したポーラスチタンの機械的性質を測定した。また問題視される任意形状の付与について、チタンとバインダーの混合体における操作性について調べた。
これらの実験から皮質骨の強度に近いポーラスチタンの作製条件がわかった。また、チタンとバインダーの混合比率、混練条件そして成形方法などが確立された。