权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

骨組織適合材料の設計

骨组织相容性材料的设计

基本信息

批准号：
03205068
负责人：
小久保正
金额：
$ 1.28万
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：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

1.研究目的:本研究は、生体内で骨と自然に結合し、しかも機械的強度、破壊靭性、弾性係数、疲労特性などの力学的性質においても骨に近い性質を示す生体活性複合材料を得る基礎的指針を明らかにするために、各種セラミックス、金属、有機高分子材料の表面に、生体活性なアパタイト層を組成、構造、厚さ、下地との結合性などを制御しつつ形成させる条件を明らかにすることを目的とする。2.研究成果:本研究者らは先に、CaOとSiO_2を主成分とするガラスの顆粒を、ヒトの血液とほぼ等しいイオン濃度を有する36.5℃の擬似体液に浸漬し、その上に基板を置くと基板表面に多数のアパタイト核が形成され、続いて基板だけをアパタイトの飽和濃度を越える量のカルシウムとリン酸イオンを含む水溶液に浸漬すると、アパタイト核が自然に成長していずれの形状のいずれの種類の基板上にも緻密で均質な骨類似のアパタイト層が任意の厚さだけ形成されることを明らかにした。本研究では、アパタイト層の成長速度に及ぼす第2の液の濃度、撹拌、温度の影響、及びアパタイト層の核形成に及ぼす基板の種類の影響を調べた。その結果次のことが明らかになった。i)アパタイト層成長速度(R)は、第2の液のアパタイトに対する比過飽和度(σ)が大きくなるにつれ増加し、その間にR=Kσ^<1.3>の関係が認められた。アパタイト層成長速度は、第2の液を撹拌することによっても、温度を上げることによっても増加した。成長速度の温度依存性から算出された、成長の活性化エネルギ-は、43.2J/molであった。ii)第2の液浸漬後均一なアパタイト層を形成させるのに必要な第1の液の浸漬時間、すなわちアパタイトの核形成に必要な誘導期間は、基板の種類によって大きく異なり、例えば、金属チタン、アルミナセラミックス、シリカガラス、ポリテレフタル酸エチレン、ポリエ-テルスルフオンに対して、それぞれ4,2,1,1,1日であった。

1. Objective: This study aims to investigate the mechanical properties, fracture toughness, modulus of elasticity, fatigue properties, and mechanical properties of bone in vivo, as well as the basic principles for the formation of bioactive composites, including the composition, structure, thickness, and formation conditions of surface and bioactive layers of various materials, metals, and organic polymers. 2. Results: In this study, the main components of CaO and SiO_2 were immersed in a pseudo-body fluid at 36.5℃, and the upper substrate was immersed in an aqueous solution containing a saturated concentration of CaO and SiO_2. Most of the amorphous nuclei were formed on the surface of the substrate, and the amorphous nuclei naturally grew in the shape and type of the substrate. In this study, the effects of concentration, stirring and temperature of the second solution on the growth rate of the first layer, the nucleation of the second layer and the type of the second substrate were studied. The result is that the number of times the sun rises is higher than the number of times the sun rises. i) The growth rate (R) of the liquid layer increases with the increase of the specific supersaturation (σ) of the second liquid layer, and the relationship between R=Kσ^<1.3>is recognized. The growth rate of the second layer is higher than that of the third layer. The temperature dependence of growth rate was calculated, and the activation rate of growth was 43.2 J/mol. ii) The immersion time of the first liquid, the induction period of the core formation, and the type of the substrate vary greatly after the immersion of the second liquid, for example, metal substrate, metal substrate,