材料科学・工学
이 연구의 주요 목적은 생체적합성 고분자로 만들어진 다공성 성형체에서 옥타칼슘 포스페이트 [OCP: Ca8(PO4)4(HPO4)2·5H2O]의 결정화 방식과 생체적합성 고분자와 OCP 결정 계면의 결합 상태를 육안으로 평가하는 것입니다. 또한, 본 연구는 OCP를 이용하여 결정화된 생체적합성 고분자의 기계적 물성을 평가하여 뼈 및 뼈와 유사한 이식재의 형성기전에 대한 기초지식을 얻고자 합니다. 현재 1년 간의 연구에서 우리는 해면골이 있는 다공체의 준비에 대한 프로토콜이 이미 확립된 생체적합성 고분자인 젤라틴을 선택했습니다. 다음으로 뼈 형성에서 석회화의 필수적인 부분으로 뼈에서 높은 기계적 강도와 유연성 정도를 나타내는 뼈의 경우 상당히 중요한 OCP 형성 메커니즘의 평가에 중점을 둡니다. 뿐만 아니라, 앞서 언급한 메커니즘은 고성능 생체재료 준비에 필수적입니다. 따라서 각 조사를 별도로 수행하여 얻을 수 없는 광범위한 지식을 얻을 수 있어야 합니다. 이것은 마이크로 규모의 결정 계면 평가와 마크로 규모 본체의 기계적 강도 평가를 결합하고 마이크로 생성 현상의 벌크 영향에 대한 피드백을 얻음으로써 달성할 수 있습니다.
OCP는 신생뼈의 주요 무기 성분 중 하나이며 생체 적합성이 높은 물질입니다. 또한, OCP는 이 독특한 결정 구조가 결정 구조 내에서 약물을 운반할 수 있기 때문에 새로운 조합의 의료 재료 제조를 위한 원료로 유망합니다. 그러나, OCP 및 OCP의 사용으로 제약 성분을 포함하거나 운반함으로써, 뼈 이식재로 활용될 수 있는 적절한 크기와 강도를 갖는 성형체를 얻는 것이 어려웠습니다. OCP 분말을 생체적합성 고분자에 혼련할 경우, 생성된 물질은 뼈의 유연성을 얻지 못하므로 OCP가 뼈에 직접 결정화되도록 하는 것이 매우 중요합니다. OCP 결정화의 제어는 뼈와 같은 "유연성"을 특징으로 하는 생체 재료의 준비를 가능하게 합니다.
OCP는 신생뼈의 주요 무기 성분 중 하나이며 생체 적합성이 높은 물질입니다. 또한, OCP는 이 독특한 결정 구조가 결정 구조 내에서 약물을 운반할 수 있기 때문에 새로운 조합의 의료 재료 제조를 위한 원료로 유망합니다. 그러나, OCP 및 OCP의 사용으로 제약 성분을 포함하거나 운반함으로써, 뼈 이식재로 활용될 수 있는 적절한 크기와 강도를 갖는 성형체를 얻는 것이 어려웠습니다. OCP 분말을 생체적합성 고분자에 혼련할 경우, 생성된 물질은 뼈의 유연성을 얻지 못하므로 OCP가 뼈에 직접 결정화되도록 하는 것이 매우 중요합니다. OCP 결정화의 제어는 뼈와 같은 "유연성"을 특징으로 하는 생체 재료의 준비를 가능하게 합니다.
The final objectives of this study are to perform a visual observation evaluation of the crystallization style of Octacalcium phosphate [OCP: Ca8(PO4)4(HPO4)2・5H2O] on porous molded bodies from biocompatible polymers and the bonding state of biocompatible polymers and OCP crystal interfaces, and a evaluation of the mechanical properties of biocompatible polymers crystallized by OCP, to gain foundational knowledge on the mechanism for forming bone and bone-like bone graft materials. Here, as it was a 1-year investigation, we selected gelatin, which has biocompatible polymers and for which the cancellous bone porous body preparation method has already been established, and focused on the evaluation of this OCP formation mechanism. This mechanism is an essential part of bone formation calcification and is of pivotal importance for high mechanical strength in bones and manifestations of flexibility. Not only this、it is also essential for the preparation of the high-functionality biomaterials to which it is applied. Therefore, by combining the two evaluations of the evaluation of the crystal interface and microscale, and evaluation of the mechanical strength of macro formation, mutual feedback could be provided on the influence that micro-generated phenomena have on bulk, we could obtain knowledge over a wide range not possible with a unidirectional investigation.
OCP is a main inorganic component of bones, and is mainly composed of highly biocompatible materials. Not only that. As this unique crystal structure is able to carry drugs inside the crystal structure, it shows promise as a raw material for new combination medical materials. On the other hand, OCP, and above all, with drug-carrying OCP itself, it is difficult to obtain molded bodies with the appropriate size and strength as bone graft material. When OCP powder is simply kneaded into biocompatible polymers, it does not become a material with the flexibility of bone, so the crystallization process on the bone is very important. Controlling OCP crystallization promises to enable preparation of biomaterials with “suppleness” like bone.
OCP is a main inorganic component of bones, and is mainly composed of highly biocompatible materials. Not only that. As this unique crystal structure is able to carry drugs inside the crystal structure, it shows promise as a raw material for new combination medical materials. On the other hand, OCP, and above all, with drug-carrying OCP itself, it is difficult to obtain molded bodies with the appropriate size and strength as bone graft material. When OCP powder is simply kneaded into biocompatible polymers, it does not become a material with the flexibility of bone, so the crystallization process on the bone is very important. Controlling OCP crystallization promises to enable preparation of biomaterials with “suppleness” like bone.
