積層造形法の適用による力学特性の異方性を制御した低弾性率・高強度人工骨の開発

研究課題

研究責任者	中本貴之大阪府立産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員
研究期間 (年度)	2011 – 2012
概要	単孔四角柱状構造からなるセル構造体の中に種々の梁構造を設計し、気孔の伸長方向と平行および垂直方向の弾性率を有限要素解析から求めた結果、脆弱な垂直方向の弾性率は梁補強により増加し、異方性を低減できることがわかった。生体材料である純Tiの積層造形により、種々の梁補強構造体を実際に作製し力学特性を評価した結果、有限要素解析の結果と同様に異方性低減の傾向が認められた。特に脆弱方位に対して平行方向に近い向きに水平板を補強することが、弾性率および強度の異方性低減と強化能の発揮には有効であることがわかった。これらの結果より、骨と同程度の低弾性率を維持しながら、骨よりも高強度で、力学特性の異方性を制御した人工骨の提供が積層造形法により可能になると考えられる。