人工関節用の生体材料における顕微ラマン光分析の開発

2年目である平成24年度の研究については、大きく二つのテーマに分けられる。まず、一つ目は1年目に開発した分子配列および歪み測定の技術、生体用の超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)を、より定量的に応用する為に3つの平均のオイラー角(平均分子ベクトル)のみで表す事だけではなく、分子分布の中に定量的にどれだけの割合で、それぞれの角度に3次元的にどのように分布されているかについてアルゴリズムを作成した。このアルゴリズムがorientation distribution functions(ODF)アルゴリズムと呼ばれ、生体用の超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)に初めて応用された。このアルゴリズムが広く認められ、生体分野において新しい一つのスタンダードになりつつあり、将来性も認められる状況にある。さらに二つ目は、その場ラマン分光的な評価として、セラミックス対セラミックス人工関節の評価方法を行う上でトライボメーターを利用し測定を行った。その場測定として、コンタクトポイントの温度および応力をセラミック相の安定とともに定量的に測定を行った。この新しい方法で得られた生体セラミックスの評価をアルミナ、ジルコニアおよびその複合材料(ZTA)の摩耗現象に物理学的な評価を加え、生体セラミックスの微細構造設計に有能な情報を加える事が出来た。上記の研究により、論文5編が国際雑誌に掲載または印刷中であり、現在も論文を執筆中である。

2年目である平成24年度の研究については、大きく二つのテーマに分けられる。まず、一つ目は1年目に開発した分子配列および歪み測定の技術、生体用の超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)を、より定量的に応用する為に3つの平均のオイラー角(平均分子ベクトル)のみで表す事だけではなく、分子分布の中に定量的にどれだけの割合で、それぞれの角度に3次元的にどのように分布されているかについてアルゴリズムを作成した。このアルゴリズムがorientation distribution functions(ODF)アルゴリズムと呼ばれ、生体用の超高分子量ポリエチレン(UHMWPE)に初めて応用された。このアルゴリズムが広く認められ、生体分野において新しい一つのスタンダードになりつつあり、将来性も認められる状況にある。さらに二つ目は、その場ラマン分光的な評価として、セラミックス対セラミックス人工関節の評価方法を行う上でトライボメーターを利用し測定を行った。その場測定として、コンタクトポイントの温度および応力をセラミック相の安定とともに定量的に測定を行った。この新しい方法で得られた生体セラミックスの評価をアルミナ、ジルコニアおよびその複合材料(ZTA)の摩耗現象に物理学的な評価を加え、生体セラミックスの微細構造設計に有能な情報を加える事が出来た。上記の研究により、論文5編が国際雑誌に掲載または印刷中であり、現在も論文を執筆中である。