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生体活性を有する骨修復材料の設計

生物活性骨修复材料的设计

基本信息

批准号：
01604558
负责人：
小久保正
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1989
资助国家：
日本
起止时间：
1989 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01604558/
关键词：
人工骨生体活性アパタイトコ-ティング

项目摘要

本研究代表者らは先に、セラミックスが生体の骨と結合する生体活性を示すための条件は、生体内でその表面に骨類似のアパタイト層を作ることであり、このアパタイト層の形成は、セラミックスから溶出するCa(II)とSi(IV)イオンと液体中のP(V)イオンの反応によって生じることを明らかにした。この結果に基づけば、種々の基板をCa(II)とSi(IV)を溶出し易いガラスと向い合せて擬似体液中に浸漬すれば、それら基板表面にも骨類似のアパタイト層を形成させることができるのではないかと考えられる。この方法によれば、加熱処理を経ないので有機高分子材料にもアパタイト層をコ-ティングすることができ、しかもそのアパタイト層は体内に似た環境下で作られるので、従来の加熱処理を経て作られるアパタイトより優れた生体活性を示すと期待される。そこで本研究では、シリカ(SiO_2)ガラス、スライド(Na_2O-CaO-SiO_2)ガラス、アルミナ(Al_2O_3)セラミックス、ジルコニア(ZrO_2(Y_2O_3))セラミックス、SAS316ステンレス鋼、チタン(Ti)、Ti-6Al-4V合金、白金(Pt)、金(Au)、ポリメチルメタクリレ-ト、ポリエチレンの10×15×2(または0.1)mmの大きさの板状試料をMgO4.6,CaO44.7,SiO_2,34.0,P_2O_516.2,CaF_20.5wt%の組成ガラスの12×18×2mmの大きさの板と0.2mmの距離を隔てて向い合せ、無機イオン濃度だけをヒトの結漿のそれにほぼ等しくした(Na^+142.0,K^+5.0,Ca2^<+2>.5,Mg^<2+>1.5,Cl^-147.8,HCO_3^-4.2,HPO_4^<2->1.0,SO_4^<2->0.5mM)、PH7.25,温度36.5℃の水溶液に浸漬し、7日後それら基板のガラスと向い合った表面を、薄膜X線回折、フ-リエ変換赤外反射分光法及び走査電子顕微鏡観察により調べた。その結果、上記いずれの基板表面にも、厚さ約1μmの均質で連続した、格子欠陥が多いか結晶子の小さい炭酸イオン含有アパタイトの層が形成されていることが確められた。

The representative of this study is to demonstrate the biological activity of bone binding in organisms under the conditions of bone-like separation layer on the surface of organisms, Ca(II), Si(IV) and P(V) in liquids. As a result, Ca(II) and Si(IV) are dissolved from the substrate and mixed with the simulated body fluid to form a bone-like layer on the substrate surface. The method comprises the following steps of: heating the organic polymer layer; and performing heat treatment on the organic polymer layer in vivo. (SiO_2)(Na_2O-CaO-SiO_2)ガラス、アルミナ(Al_2O_3)セラミックス、ジルコニア(ZrO_2(Y_2O_3)), SAS316, steel, Ti, Ti-6Al-4V alloy, Pt, Au, 10×15×2 The composition of MgO4.6, CaO44.7, SiO2, 34.0, P2O5 16.2, CaF2 0.5wt% of the plate-like sample with a thickness of (0.1)mm is 12×18×2mm, the distance between the plate-like sample and the slurry is 0.2mm, and the concentration of inorganic elements is 142.0, K ^+5.0. Ca2^<+2. 5, Mg ^<2+>1.5,Cl^-147.8,HCO_3^-4.2,HPO_4^<2->1.0,SO_4^<2->0.5mM), pH 7.25, temperature 36.5℃. After 7 days, the substrate was immersed in an aqueous solution with a thin film X-ray reflection, a red reflection spectroscopy and a electron microscope. As a result, a homogeneous layer with a thickness of about 1μm was formed on the surface of the substrate.