リン酸カルシウム系骨代替材料の微構造設計

磷酸钙基骨替代材料的微观结构设计

基本信息

批准号：
06750697
负责人：
井奥洪二
金额：
$ 0.64万
依托单位：
Yamaguchi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

リン酸カルシウム系セラミックスには生体親和性に優れたものがあり,中でもアパタイトは,骨充填材料等として既に一部実用化されている。骨形成に有利な多孔体あるいは顆粒が骨充填材料として一般に使用されているが,現行の材料には強度特性に問題が残り,臨床応用可能な部位や術式が限定されている。本研究代表者は,術語から新生骨が形成されはじめるまでの期間や一定の強度を有し,その後骨形成に有利な足場を多く供給する新しいタイプのアパタイト系セラミックスを作製することを目的としている。この目的を達成するには,材料の微細構造の設計と制御が重要であり,材料の生化学的な評価からの情報をもとに,設計を繰り返し修正しつつ材料を作製する必要がある。本研究では,アパタイトの表面にβ-TCPを被覆した多孔性複合体を作製し,生体内での挙動を医学生理学的かつ物理化学的に明らかにした。以下に、本研究の成果を示す。(1)水熱熱間加圧成形法によって作製したアパタイト多孔体をリン酸イオン溶液に漬浸し乾燥後焼成することによってアパタイト表面にβ-TCPを生成させた。表面に被覆するβ-TCP量は,溶液の濃度を調整することによって制御可能であった。(2)この表面被覆処理によって,多孔性複合体の圧縮強度は最大で約7倍増加した。(3)多孔性複合体を成熟家兎の大腿骨内に埋入し,術後4〜24週間後に評価したところ,この材料は術後から新生骨が形成されはじめるまでの期間は一定の強度を有し,その後骨形成に有利な足場を多く供給する可能性が高いことがわかった。現在,結果を整理しており,まとまり次第論文等で発表する予定である.今後,さらに材料を作製する上での好適条件を求める必要がある。

一些磷酸钙陶瓷具有优异的生物相容性，其中磷灰石等已作为骨填充材料投入实用。有利于骨形成的多孔体或颗粒通常被用作骨填充材料，但现有材料的强度性能存在问题，这限制了临床上可使用的部位和手术技术。这项研究的主要研究者旨在创造一种新型的磷灰石基陶瓷，它具有一段时间直到新骨开始形成，具有一定的强度，然后提供大量有利于骨形成的支架。。为了实现这一目标，材料微观结构的设计和控制非常重要，并且需要根据材料的生化评估信息反复修改设计和制造材料。在这项研究中，我们制备了一种在磷灰石表面涂覆β-TCP的多孔复合材料，并从医学和物理化学角度阐明了其在体内的行为。本研究的结果如下所示。 (1)将通过水热热压制备的磷灰石多孔体浸渍在磷酸根离子溶液中、干燥、烧成，从而在磷灰石表面生成β-TCP。通过调节溶液的浓度可以控制β-TCP在表面的涂覆量。 (2)通过这种表面涂层处理，多孔复合材料的抗压强度提高了约7倍。 (3)当将多孔复合材料植入成年兔子的股骨并在手术后4至24周进行评估时，发现该材料从手术开始一直保持恒定的强度，直到新骨开始形成。很有可能提供大量有利于后续骨形成的支架。我们目前正在整理结果，并计划在最终确定后立即以论文形式发表。将来，我们需要找到更合适的条件来生产该材料。