組成制御したハイドロキシアパタイト中の固溶元素の局所環境解析と生体機能構築

成分控制羟基磷灰石中固溶体元素的局部环境分析及生物功能构建

• 批准号: 12J02608
• 负责人: 設樂 一希 (2012, 2014)
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J02608/
• 关键词: ハイドロキシアパタイト; 生体材料; 溶解性; Zn; 局所環境解析; 細胞毒性

ハイドロキシアパタイト(Hydroxyapatite; HAp)[Ca10(PO4)6(OH)2]は骨や歯の無機主成分であり，人工骨等の生体材料に利用されている．HApは固溶元素やCa空孔によりその生体材料特性が変化するため，これらを利用した特性の精密な制御が期待されている．本研究ではこのような特性の変化と，固溶元素やCa空孔の局所環境との関係を調査し，特性を制御することを目的とした．当該年度は組成およびZnの局所環境を制御したHAp試料を作製し，生体特性の評価として溶解性試験とアパタイト形成能の評価を行った．結果の一例として溶解性の結果について記す．溶解量はZnの添加，無添加に関わらず，(Ca+Zn)/Pに対して直線的に変化しており，溶解性とCa欠損量に強い相関があることがわかった．これらの試料のうちZn添加試料に関して，ZnがCa空孔および格子間水素と会合して複合欠陥を形成していることを前々年度に明らかにしている．また，無添加試料についてはCa/Pの理想比からの低下はCa空孔によるものであることがわかっている．これらの結果から，溶解量の増大に対してCa空孔および格子間水素による影響が大きいことが示唆された．一方，固溶元素により特性が変化する他の例として，Bi2O3が挙げられる．Bi2O3の高温相であるδ相は高い酸化物イオン伝導度を示すが，希土類元素の濃度に伴いイオン伝導度は大きく低下する．δ構造の固溶体について，系統的な第一原理分子動力学(MD)計算を行い，添加元素や酸素の局所環境やその合金濃度による影響を定量化した．MD中の角度分布関数を解析した結果，添加元素周囲の酸素の配位環境がC希土構造様に規則化し，それが酸化物イオン伝導の抵抗になっていることが示唆された．

I don't know what to do with you. (Hydroxyapatite) HAp) [Ca10 (PO4) 6 (OH) 2] artificial bone and other biodegradable materials make use of the solid solution element "Ca void" of HAP to improve the properties of raw materials, and to precisely control the properties of raw materials by means of mechanical properties. In this study, the mechanical properties of biomaterials were analyzed. The environmental temperature of the solid solution element Ca empty hole office is very high, and the characteristics are responsible for the purpose of the environment. When the environmental control system of the environmental control system of the Zn Bureau is made up of HAp materials in that year, the health characteristics will affect the solubility of the HAp. Results one example of the solubility test results shows that the amount of solubility is recorded. The amount of solubility Zn is added. In addition to this, (Ca+Zn)

项目成果

Prediction of Order-disorder Transition Temperature of δ-Bi2O3 by Systematic First-principles Calculations

通过系统第一性原理计算预测δ-Bi2O3有序-无序转变温度

• 发表时间: 2014
• 作者: Kazuki Shitara;Seko Atsuto;Yukinori Koyama;and Isao Tanaka
• 通讯作者: and Isao Tanaka

δ-Bi2O3系固溶体における酸素の局所環境とイオン伝導度

δ-Bi2O3固溶体中的局部氧环境和离子电导率

• 发表时间: 2015
• 作者: K. Shitara;H. Murata;K. Watanabe;C. Kojima;Y. Sumida;A. Nakamura;A. Nakahira;I. Tanaka and K. Matsunaga;設楽一希，世古敦人，小山幸典，田中功
• 通讯作者: 設楽一希，世古敦人，小山幸典，田中功

第一原理分子動力学計算によるBi2O3系固溶体における酸化物イオン伝導の解析

使用第一原理分子动力学计算分析 Bi2O3 固溶体中氧化物离子的传导

• 发表时间: 2015
• 作者: K. Shitara;H. Murata;K. Watanabe;C. Kojima;Y. Sumida;A. Nakamura;A. Nakahira;I. Tanaka and K. Matsunaga;設楽一希，世古敦人，小山幸典，田中功;設楽一希，世古敦人，小山幸典，田中功
• 通讯作者: 設楽一希，世古敦人，小山幸典，田中功

Cytotoxicity of stoichiometric hydroxyapatites with different crystallite sizes

不同晶粒尺寸化学计量羟基磷灰石的细胞毒性

• 发表时间: 2014
• 期刊: J. Asian Ceram. Soc
• 作者: K. Shitara;H. Murata;K. Watanabe;C. Kojima;Y. Sumida;A. Nakamura;A. Nakahira;I. Tanaka;and K. Matsunaga
• 通讯作者: and K. Matsunaga

Efficient determination of alloy ground-state structures

• DOI: 10.1103/physrevb.90.174104
• 发表时间: 2014-11-10
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Seko, Atsuto;Shitara, Kazuki;Tanaka, Isao
• 通讯作者: Tanaka, Isao