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生体親和性を有する人工骨材料


目的と背景:酸化チタンのナノ粒子と有機高分子の複合化により、ヒト骨に近い性質を有する材料を開発

背景
生体活性と機械的特性がヒト骨に近い材料がない。
 →人工骨の開発により、自家骨代替用途を創出

目的
酸化チタンナノ粒子とポリエチレンの複合化
 →生体活性とヒト骨に近い機械的特性をあわせ持つ人工骨の開発

成果

酸化チタンとポリエチレンの界面強度改善のために、シラン処理した酸化チタンナノ粒子
(40 vol%)を、ポリエチレン中に均一分散させたTiO2/HDPE複合体を開発
(1) 優れた生体活性:アパタイトが3日以内に形成
(2) ヒト骨に近い機械的特性: 曲げ強度 = 65.7 MPa (皮質骨50-150 MPa)
弾性率 =  10.0 GPa (皮質骨 7- 30 GPa)
大きな破壊エネルギー

  後頭蓋窩プレート試作品  

今後の展開

生体活性の向上:
アパタイト形成能1日以内
人工椎体・後頭蓋窩プレート
として実用化

参考文献:H. Takadama, M.Hashimoto, Y. Takigawa and M. Mizuno, Key Engineering Materials, 254-6, 569-2 (2004).

【謝 辞】 本研究は、経済産業省の「健康寿命延伸のための医療福祉機器高度化プログラム」の一環としてNEDOの委託を受けて実施したものである。
 発表者: 橋本雅美、高玉博朗、水野峰男

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