Construction of inorganic/organic composite biomaterials accompanied with formation of hydroxyapatite

羟基磷灰石形成的无机/有机复合生物材料的构建

• 批准号: 21H02027
• 负责人: 大槻 主税
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02027/
• 关键词: 生体材料; 複合材料; 人工骨; ヒドロキシアパタイト; リン酸カルシウム

リン酸カルシウム化合物の1つであるヒドロキシアパタイト（HAp）のセラミックスは、特異な生理学的活性を発現する材料であり、骨欠損を補填する人工骨として実用化されている。しかし、HApセラミックスでは自家骨に匹敵する機械的特性は得られていない。本研究では、自家骨に匹敵する機械的特性を持つ人工骨の創製を目指して、無機／有機複合生体材料の新規合成プロセスを探索する。新たに提案する合成プロセスは、HApの生成を行う反応場に、有機高分子を共存させることを特徴とする。複合化プロセスの解明と機械的強度向上への指針の確立、ならびに新規な無機／有機複合材料を構築するための基盤となる学理を開拓する。2022年度は、α型リン酸三カルシウム（α-TCP）とともにHApの結晶や、β型リン酸三カルシウム（β-TCP）を用い、これらを複合して用いる複合材料も検討した。これに加え、一方、有機高分子のマトリックスに選択した親水性の合成高分子樹脂を種々の濃度で変化させたマトリックスを用いながら、無機／有機複合材料の合成を進めた。これと同時に前年度から繰り越されたHApの核形成を誘起する高分子の添加に関する検討も進めた。複合化する有機高分子としてはセルロースを主体にして、実験を遂行した。HApの形成については、水蒸気処理に先立ち、多量の水の供給が可能な水溶液中での処理を試みた。これにより樹脂の組成によっては、試料が破損する場合があることが分かった。また、試料表面からHApの微結晶が新たに条件があることが明らかになった。2023年度はこれらのデータ収集について、条件を絞って集中的に情報収集を進め、新規な無機／有機複合材料を構築するプロセスの基盤となる学理を導き出す。

の リ ン acid カ ル シ ウ ム compounds 1 つ で あ る ヒ ド ロ キ シ ア パ タ イ ト (HAp) の セ ラ ミ ッ ク ス は, specific な physiology activity of を 発 now す る material で あ り, bone fill owe loss を fill す る artificial bone と し て be in turn さ れ て い る. <s:1> に られて, HApセラ, ッ, ッ, スで, ッ, the properties of one 's own bone に that match those of する machinery are られて, られて, な, な. This study で は, their bones に match す る mechanical features を つ artificial bone の created を refers し て, inorganic/organic composite raw material の new rules synthetic プ ロ セ ス を explore す る. Proposed new た に す る synthetic プ ロ セ ス は, HAp の generated line を う に 応 field, organic polymer を coexistence さ せ る こ と を, 徴 と す る. Compound プ ロ セ ス の interpret と mechanical strength up へ の pointer establishment or な の ら び に new rules な inorganic/organic composite を build す る た め の base plate と な る academic を pioneering す る. 2022 は, alpha リ ン acid three カ ル シ ウ ム (alpha TCP) と と も に HAp crystallization の や, beta リ ン acid three カ ル シ ウ ム (beta TCP) を い, こ れ ら を composite し て in い る composites も beg し 検 た. こ れ に え, party, organic polymer の マ ト リ ッ ク ス に sentaku し た hydrophilic の を kind of synthetic polymer resin 々 で の concentration variations change さ せ た マ ト リ ッ ク ス を with い な が ら, inorganic/organic composite materials の synthesis を into め た. こ れ と に at the same time before the annual か ら Qiao り more さ れ た HAp の nucleation を induced す る polymer の add に masato す る beg も 検 into め た. Organic polymer compound す る と し て は セ ル ロ ー ス を subject に し て, be 験 を carries out し た. HAp の form に つ い て は, water steaming 気 処 Richard に の ち, の abundant water first may supply が な in aqueous solution, で の 処 Richard を try み た. In cases where the resin <s:1> is composed of によって によって and the test material が is damaged する, がある <s:1> とが とが is divided into った. Youdaoplaceholder0, surface of the test sample, らHAp, <s:1> microcrystallization, が, new たに conditions, がある とが, とが, ら, になった, になった. 2023 は こ れ ら の デ ー タ 収 set に つ い を ground っ て, conditions て concentrated に intelligence 収 を into め, new rules な inorganic/organic composite を build す る プ ロ セ ス の base plate と な る academic を guide き す.

项目成果

ソルボサーマル法により合成した層状リン酸ジルコニウムへの幹細胞の分化を促進する薬剤の導入と in vitro 評価

溶剂热法合成层状磷酸锆促进干细胞分化药物介绍及体外评价

• 发表时间: 2021
• 作者: 大塚 陸渡;中村 仁;大槻 主税
• 通讯作者: 大槻 主税

有機修飾層状ケイ酸カルシウム/ポリカプロラクトン複合生体材料のin vitro評価

有机改性层状硅酸钙/聚己内酯复合生物材料的体外评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 齊藤隼人;北尾陽輝;奥山拓夢;玉井康成;大北英生;渋谷綾香・藤本和士・大槻主税・中村 仁
• 通讯作者: 渋谷綾香・藤本和士・大槻主税・中村 仁

ケイ酸カルシウム系材料から溶出したイオン種への細胞応答

细胞对从硅酸钙材料中洗脱的离子物质的反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 畠山 歓;小柳津 研一;益枝 拓也・中村 仁・藤本 和士・大槻 主税
• 通讯作者: 益枝 拓也・中村 仁・藤本 和士・大槻 主税

有機修飾ケイ酸カルシウムの溶出液に含まれる水溶性化学種の解析

有机改性硅酸钙洗出液中水溶性化学物质的分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 畠山 歓;梅木 桃花;足立 裕樹;小柳津 研一;廣道 友亮，中村 仁，大槻主税
• 通讯作者: 廣道 友亮，中村 仁，大槻主税

有機修飾ケイ酸カルシウムから溶出する無機イオン種の解析

从有机改性硅酸钙中洗脱的无机离子种类分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 廣道 友亮・ 中村 仁・藤本 和士・大槻 主税