腎と骨代謝 Vol.22 No.3(5)


特集名 骨質因子としてのコラーゲン研究の進歩
題名 骨強度因子としての相互作用 -- 骨コラーゲンとアパタイトの連関
発刊年月 2009年 07月
著者 東藤 正浩 北海道大学大学院工学研究科人間機械システムデザイン専攻
【 要旨 】 骨はスケールによってさまざまな複合化形態をとる階層構造であり,全体として最適な力学特性を実現している.微視的には,骨はおもに無機質のアパタイトと有機質のコラーゲンからなる複合構造であるが,結晶あるいは分子レベルでその力学挙動を明らかにした報告は少ない.結晶・分子構造解析手法の一つにX線回折法がある.これを利用して,力学的負荷に対する微視的構造変化を観察することで,その力学特性を評価することができる.われわれは,骨のアパタイト-コラーゲン複合構造に着目し,アパタイトによる広角回折およびコラーゲンによる小角散乱を測定し,外的負荷に対するそれぞれの応答からその力学的関係を明らかにした.
Theme Beyond bone mineral density : roles of collagen and its related mineral quality in bone fragility in osteoporosis, diabetes, and renal dysfunction
Title Mechanical interaction between collagen and apatite phases in bone
Author Masahiro Todoh Division of Human Mechanical Systems and Design, Graduate School of Engineering, Hokkaido University
[ Summary ] Bone is often regarded as a composite material consisting of apatite (HAp-like) mineral particles and organic matrix (mostly Type I collagen) phases on a microscopic scale. The mechanical properties of bone at a macroscopic scale depend on the structural organization and properties of constituents in the microscopic scale. However, the relationship between the mechanical behavior of apatite and that of collagen is unknown. We observed both the mechanical behavior of apatite and collagen in bone by using wide-angle X-ray diffraction and small-angle X-ray scattering.
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