2008 Fiscal Year Annual Research Report
バイオミメティック法を応用したカーボンナノチューブ複合アパタイト生体材料の開発
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20510103
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
樽田 誠一 Shinshu University, 工学部, 教授 (00217209)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 直人 信州大学, 医学部, 教授 (80283258)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / アパタイト / バイオミメティック / 生体材料 / 低温合成 |
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| Research Abstract |
1. CNTの表面処理
カーボンナノチューブ(CNT)として、気相成長法で作製された多層CNTのVGCFあるいはVGCS-Sを用いた。VGCFを硝酸と硫酸の混酸で超音波処理すると、欠陥が生成し結晶性が低くなることがわかった。しかし、その他の処理では、そのような欠陥ほとんど生じなかった。また、リン酸還流処理やCaCl水溶液処理をすると、十分に洗浄してもVGCFには微量のリンやカルシウムが検出された。
2. 擬似体液(SBF)あるいはリン酸緩衝生理食塩水(PSB)に浸漬したCNTからのアパタイトの析出
上記のように処理したVGCFを37℃に保った擬似体液(1.5SBF)やリン酸緩衝生理食塩水(PBS(+))に浸漬させた。1.5SBFあるいはPBS(+)中で、何の処理もしない未処理VGCFからアパタイトが析出したのに対し、混酸などの酸処理したVGCFからのアパタイトの析出量は未処理VGCFよりも少なかった。一方、CaCl水溶液や過飽和石灰溶液(SCS)処理をすると、アパタイトはより多く析出した。これら析出するアパタイトは球状に析出し、すべてのVGCFから析出するのではなく、一部のVGCFから析出した。また、PBS(+)中のカルシウムイオン濃度を高くすると、アパタイトはより多く析出した。さらに、CNTとして、カップスタック型CNT(CS-CNT)を用いても、VGCFと同様な結果が得られたが、1.5SBF中で凝集が著しく生じ、凝集体内部にあるCS-CNTからはアパタイトは析出せず、凝集体の表面のCS-CNTからアパタイトが析出した。
3. 焼結法によるCNT複合アパタイトセラミックスの作製
焼結法によりVGCF-S複合アパタイトの作製を試みた。高分散処理したVGCF-Sとアパタイトの混合粉末を真空焼成した結果、VGCF-Sが均一に分散した相対密度が約96%の複合体が得られた。
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