硬組織のバイオメカニクス
Hard Tissue Biomechanics

生体硬組織である骨や歯牙は,微視的には無機成分のミネラル結晶と有機成分のコラーゲン分子からなる複合構造です.近年,これらの微視複合構造を模倣した人工骨材料の開発も試みられてはいますが,コラーゲンの力学的役割,特にアパタイトとの力学的相互作用については複雑かつ微細であり,その詳細が未だ不明のため実現には至っていません.本研究室では,このような微視複合構造と力学的特性の関係を明らかにすることを目的とし,脱灰・石灰化が硬組織の力学的特性に及ぼす影響について調査しています.

骨の脱灰・石灰化とそのメカニクス
Bone demineralization and mineralization and the mechanics

歯牙象牙質のバイオメカニクス
Biomechanics of dentin

生体模倣バイオマテリアルの創製
Design of Biomimetic Biomaterials

微視的には骨は無機成分のミネラル結晶と有機成分のコラーゲン分子からなる複合構造です.このような高分子マトリックスの石灰化を目的として,高分子誘導液体前駆体(PILP)プロセスが注目されています.本手法によれば,高分子マトリックス構造に由来した石灰化組織を簡便に生成することが可能となり,より生体骨に近い階層構造性を持ち,力学的機能を併せ持つバイオマテリアル開発に寄与するものと考えられます.本研究室では,PILPプロセスにより作製した石灰化骨様マテリアルについて,その構造特性と力学的特性の関係について明らかにする研究や,魚類コラーゲンをベースとした骨マトリックスの創製に関する研究を行っています.

骨模倣石灰化コラーゲンマトリックスの創製
Biomimetically mineralization collagen matrix

魚類コラーゲンによる骨マトリックスの創製
Creation of bone matrix by fish collagen