炭酸カルシウムのリン酸液処理による複合無機粒子の作製と骨形成刺激効果の創出

磷酸溶液处理碳酸钙制备复合无机颗粒及其促进骨形成作用

基本信息

批准号：
20H00304
负责人：
春日敏宏
金额：
$ 18.22万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、①B, Srイオンを混在させたリン酸カルシウム複合無機粒子の作製法の確立、②無機粒子と生分解性ポリマーとの複合繊維化、③骨形成性の評価を進めた。①　Srを導入した炭酸カルシウムをリン酸液で処理して水酸アパタイト化させた粒子をトリス緩衝溶液に浸漬したとき、初期にCa、Srイオンがある程度溶出した後にそれらの溶出が止まった。　生成した表面のアパタイト層からの積極的なイオン溶出は見込めないといえる。　リン酸液処理時のpHを弱酸性にすると、非晶質リン酸カルシウム（ACP）がアラゴナイトの形状を維持したまま、その表面に生成することがわかった。　高いイオン溶出能が期待されるので、次年度継続して検討する。　またホウ酸エステルを利用してBを含有する炭酸カルシウムを合成したが、ホウ酸のみがバースト溶解してカルシウムの溶出は進まなかった。　主相がカルサイトであることが影響していると思われた。　そこで、リン酸三カルシウムをメカノケミカル処理してアモルファス化する方法に着目し、その際にB2O3を混在させることでBを含有するリン酸カルシウム粒子を作製する方法を開拓した。　ホウ素のバースト溶出は避けられないものの、Ca、リン酸イオンは徐放され、トリス緩衝液中でアパタイト生成することがわかった。②　無機粒子をポリ乳酸-グリコール酸共重合体に分散させた複合体を湿式で繊維化する新製法を開拓した。　貧溶媒に用いるエタノールと水を分離させた相を通過させることで、繊維径を調整できることや、条件によっては偏平な断面形状に成形することも可能であることが明らかになった。③　②で作製した繊維を綿形状にまとめ、SDラット脛骨近位関節面から30 mm遠位内側に3mmφ深さ3mmの骨孔に充填した。　CT撮影から術後８週程度でほぼ骨に置換されている様子であった。　次年度は病理学的に考察する。

今年，我们着手（1）建立了一种生产与B和Sr离子混合的复合磷酸钙无机颗粒的方法，（2）用无机颗粒和可生物降解聚合物形成复合纤维，以及（3）评估成骨性。 ① 将引入Sr的碳酸钙用磷酸溶液处理形成羟基磷灰石而制成的颗粒浸入Tris缓冲溶液中时，Ca和Sr离子最初洗脱到一定程度，然后停止洗脱。可以说，活性离子从生成的表面磷灰石层中溶出是不可预期的。研究发现，当磷酸处理过程中的pH值呈弱酸性时，文石表面会形成无定形磷酸钙(ACP)，同时保持其形状。由于预期具有高离子洗脱能力，我们明年将继续考虑。另外，使用硼酸酯合成了含B的碳酸钙，但只有硼酸发生了破裂溶解，钙的洗脱没有进行。这似乎是受到主相是方解石这一事实的影响。因此，我们着眼于对磷酸三钙进行机械化学处理使其非晶态的方法，并开发了当时通过混合B2O3来制造含B的磷酸钙颗粒的方法。结果发现，尽管硼的突然洗脱是不可避免的，但Ca和磷酸根离子逐渐释放，并且在Tris缓冲液中生成磷灰石。 ② 我们开发了一种新的制造方法，通过湿法加工将无机颗粒分散在聚乳酸-乙醇酸共聚物中的复合材料。已明确，通过经过将用作不良溶剂的乙醇和水分离的相，可以调节纤维直径，并且根据条件，还可以将纤维形成为扁平截面。形状。 ③将②中制备的纤维聚集成棉花状，填入距离SD大鼠胫骨近端关节面远、内侧各30mm、直径3mm、深3mm的骨孔中。 CT扫描显示，手术后约8周，骨头几乎完全被骨头取代。明年，我们将考虑病理学。

项目成果

期刊论文数量（36）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Surface modification of cotton-wool-like bone void fillers consisting of biodegradable polymer-based composite fibers containing calcium-salt particles

DOI：
10.1016/j.rinma.2021.100236
发表时间：
2021-10
期刊：
Results in Materials
影响因子：
0
作者：
Masao Watabe;T. Matsubara;A. Obata;Yasutoshi Nishikawa;T. Kasuga
通讯作者：
Masao Watabe;T. Matsubara;A. Obata;Yasutoshi Nishikawa;T. Kasuga

Structural investigations and dissolution behaviour of bioactive borosilicate glasses

生物活性硼硅酸盐玻璃的结构研究和溶解行为

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
J. Brandt-Slowik A. Miura;L. Boehme;D.A. Avila Salazar;S. Venkatachalam;T. Kasuga;L. van Wulen;D.S. Brauer
通讯作者：
D.S. Brauer

マクロファージ/幹細胞共培養下における金属イオンの骨形成に対する影響

巨噬细胞/干细胞共培养下金属离子对骨形成的影响