【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.16】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM5526
利用課題名 / Title
リン酸カルシウム基骨補填材のAM造形による多孔体構造最適化
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代バイオマテリアル/Next-generation biomaterials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
バイオアダプティブ材料/ Bioadaptive materials
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
菊池 正紀
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
次世代バイオアダプティブ骨補填材料の創成における多孔体AM造形の基礎として、Extrusion式AMの条件を求めるため、コラーゲンを含まず比較的安価で造粒も容易なhydroxyapatiteを用いるため、その合成における生成物を確認する。
実験 / Experimental
炭酸カルシウムの焼成、加水消化により合成した微粒子水酸化カルシウム懸濁液に正りん酸を加え、pHを9にする中和反応によりhydroxyapatite（HAp）を合成した。得られたHApスラリーをろ過、水洗、乾燥した後1200度で1時間焼成し、HAp単一層かどうかを確認した。また、炭酸カルシウムからなるウニ殻をりん酸化することでりん酸カルシウムを合成し、処理条件の違いによる生成りん酸カルシウムの相同定と大まかなHAp/βりん酸三カルシウム（TCP）量比を求めた。
結果と考察 / Results and Discussion
湿式法によるHApについては、1200度で焼成しても他の相が確認できなかったこと、これまでの例の通りの結晶性が認められたことから、HApが無事に合成できたことが確認できた。得られたスラリーを乾燥後800度でか焼し、その後、100 µm以下に粉砕し、extrusion式のAdditive Manufacturingの素材として用いる。なお、か焼する意義は、HApの結晶構造が安定化し、その後の焼成時に均一な収縮と高い焼結性が期待されること、また、比表面積を下げることで、AM用インクとして用いる際の水分量を充分に減少することが可能と考えられるためである。一方、ウニ殻のりん酸化は仕込み量比、反応時間によって、HAp/TCP比が大きく異なる上、未焼成の状態でも結晶子サイズが大きくなっており、焼成に向く粉末とすることは難しいことが明らかとなった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 合成したhydroxyapatite
図2 ウニ殻10 gを3日間りん酸化後の試料
図3 ウニ殻20 gを6日間りん酸化後の試料
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件