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海綿骨の形態と組成を模倣した完全連通型骨置換材の創製

创建模拟松质骨形态和成分的完全连续的骨替代材料

基本信息

批准号：
17659612
负责人：
石川邦夫
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は自家骨に匹敵する骨補填材を提供するために海綿骨の形態(三次元連続気孔)と組成(炭酸アパタイト)を模倣した骨置換材(炭酸アパタイトフォーム)創製の可能性を検討することである。海綿骨と類似形態を示すポリウレタンフォームをα型リン酸三カルシウム懸濁液に浸漬し、乾燥することによりα型リン酸三カルシウムをポリウレタンフォームの骨梁部に付着させた。乾燥体を電気炉にて加熱することによりポリウレタンフォームの焼却とα型リン酸三カルシウムの焼結を同時に行った。得られたフォームはポリウレタンフォームと類似した構造を示しており、粉末X線回折解析の結果、組成はα型リン酸三カルシウムのままであることがわかった。次に、得られたα型リン酸三カルシウムフォームを炭酸水素ナトリウムの懸濁溶液に浸漬することにより炭酸アパタイトへの相変換を検討した。α型リン酸三カルシウムフォームを常温で24時間炭酸水素ナトリウムの懸濁溶液に浸漬した場合には炭酸アパタイトの形成は認められなかった。そこで60℃、100℃、150℃、250℃にて水熱処理を行った。その結果、250℃にて水熱処理を行った場合にα型リン酸三カルシウムフォームは24時間以内に炭酸アパタイトに相変化することがわかった。炭酸アパタイトにおける炭酸含有量は3%であり、生体骨に匹敵するものであることがわかった。しかしながら得られた炭酸アパタイトフォームは機械的強さが低く圧縮強さで100KPaであった。炭酸アパタイトは骨芽細胞の分化を促進すること、また破骨細胞により吸収されることがわかった。

The purpose of this study is to provide a bone filler for bone replacement and to explore the possibility of creating a bone replacement material that mimics the morphology and composition of spongy bone. Sponge bone is similar in morphology to the α-type acid suspension, which is immersed and dried. The dried body is heated in an electric furnace and sintered simultaneously. The results of powder X-ray analysis show that the composition of α-type acid is similar to that of α-type acid. In addition, the phase transition of carbon dioxide in aqueous suspension was investigated.α-type carbon tri-oxide solution at room temperature for 24 hours carbon tri-oxide solution in suspension for immersion in carbon tri-oxide solution Hydrothermal treatment at 60℃, 100℃, 150℃, 250℃. As a result, when hydrothermal treatment is carried out at 250℃, carbon acid is converted into carbon acid within 24 hours. Carbon acid content is 3%, compared with that of biological bone. The mechanical strength of carbon dioxide was reduced to 100KPa. The differentiation of osteoclast cells was promoted by carbon dioxide.