粉末沈殿法によって得られたストロンチウム置換リン酸カルシウム二相性セラミック

ストロンチウム（SR）置換リン酸カルシウムセラミックは、粉末沈殿法を使用して製造されました。SRイオンは、粉末調製中にCaイオンを置き換えるために最大8 mol％を追加しました。組成分析により、追加されたSRは、採取されたアパタイト構造内に完全に組み込まれていないことが示され、おそらく粉末調製中に洗い流されていた。焼成後、粉末を含むSRを含む粉末をアパタイトとリン酸三カルシウム（TCP）に結晶化しました。つまり、二相性リン酸カルシウムを形成しました。TCPの量は、SR添加の増加とともに増加しました。焼成された粉末の格子パラメーターは、A軸とC軸の両方でSR置換により徐々に増加しました。ただし、得られた値は、SRイオンの部分置換により、より高いSR添加（> 4％）で計算された値からわずかに逸脱しました。焼結された体の微細構造は、TCPの形成によりSR添加とともに変化しました。ビッカーズの硬度は、SR添加の増加とともに5.2から5.5 MPaにわずかに増加しました。これは、HA+TCP二相形成によって駆動されました。SR置換された二相サンプルの広がりで培養された骨芽細胞様細胞は、積極的に成長しました。細胞の増殖速度は、より多くのシニアを含むサンプルで高かった。細胞のアルカリ性リン酸活性は、SR添加の増加とともに高度に発現した。これらの観察により、SR置換された二相性リン酸カルシウムセラミックの細胞生存率と分化が強化されました。

Strontium (Sr) substituted calcium phosphate ceramics were fabricated using a powder precipitation method. The Sr ions were added up to 8 mol % to replace the Ca ions during the powder preparation. Composition analysis showed that the added Sr was not fully incorporated within the as-precipitated apatite structure, presumably being washed out during the powder preparation. After calcination, the Sr containing powders were crystallized into apatite and tricalcium phosphate (TCP), that is, biphasic calcium phosphates were formed. The amount of TCP increased with increasing the Sr addition. The lattice parameters of the calcined powders increased gradually with Sr substitution in both the a- and c-axis. However, the obtained values deviated slightly from the calculated ones at higher Sr additions (>4%) due to the partial substitution of Sr ions. The microstructure of the sintered bodies changed with the Sr addition due to the formation of TCP. The Vickers hardness increased slightly from 5.2 to 5.5 MPa with increasing Sr addition, which was driven by the HA+TCP biphasic formation. The osteoblast-like cells cultured on the Sr-substituted biphasic sample spread and grew actively. The proliferation rate of the cells was higher in the samples containing more Sr. The alkaline phosphate activity of the cells was expressed to a higher degree with increasing Sr addition. These observations confirmed the enhanced cell viability and differentiation of the Sr-substituted biphasic calcium phosphate ceramics.