結晶格子内にカルシウムイオンおよびリン酸イオンを有するハイドロキシアパタイトであって、Fe2イオンおよびFe3イオンがドープされ、Fe3/Fe2の量比1~4で、前記結晶格子内の前記カルシウムイオンが部分的に置換され、前記ハイドロキシアパタイトの格子内における磁性ナノドメインの存在に起因する磁場34Oeを作用し測定される磁化は0.05~8emu/gで、約3vol未満の2次磁気位相を有することを特徴とする、ハイドロキシアパタイト。請求項1に記載のハイドロキシアパタイトであって、磁場34Oeを作用して表示される前記磁化が0.1~5emu/gであることを特徴とする、ハイドロキシアパタイト。請求項1または2に記載のハイドロキシアパタイトであって、前記Fe3/Fe2の比が2~3.5であることを特徴とする、ハイドロキシアパタイト。請求項1~3の何れかに記載のハイドロキシアパタイトであって、2次磁気位相の量が2vol以下であるハイドロキシアパタイト。請求項1~4の何れかに記載のハイドロキシアパタイトであって、FeCa/Pの比が1.5~1.9であるハイドロキシアパタイト。請求項1~5の何れかに記載のハイドロキシアパタイトであって、幅5~10nmから20~30nm、長さ最大80~150nmのナノ粒子の形状、または、前記ナノ粒子の塊/顆粒の形状を有する、ハイドロキシアパタイト。請求項6に記載のハイドロキシアパタイトであって、前記ナノ粒子が2~5nmの球形ボイドを有することを特徴とする、ハイドロキシアパタイト。請求項1~7の何れかに記載のハイドロキシアパタイトであって、蛋白質、遺伝子、幹細胞、成長因子、血管新生因子からなる群から選択する生物学的物質を搭載する、または、活性物質または医薬品を搭載するハイドロキシアパタイト。請求項1~8の何れかに記載のハイドロキシアパタイトを有する、生体模倣用骨または骨軟骨代替品。請求項1~8の何れかに記載のハイドロキシアパタイト、または、請求項9に記載の生体模倣用骨または骨軟骨代替品であって、医療用または診断に用いるハイドロキシアパタイト、または、生体模倣用骨または骨軟骨代替品。請求項10に記載のハイドロキシアパタイトであって、生物学的物質または医薬品を運搬し、放出するハイドロキシアパタイト。請求項10に記載のハイドロキシアパタイトであって、診断用の造影剤として使用するハイドロキシアパタイト。骨または骨軟骨を再生する、請求項10に記載の生体模倣用骨または骨軟骨代替品。請求項1~7の何れかに記載のハイドロキシアパタイトを準備する方法であって、aFeIIイオンおよびFeIIIイオンを有する溶液を、CaIIイオンを有する懸濁液/溶液に添加する工程と、b工程aの懸濁液/溶液にリン酸イオンの溶液を添加する工程と、c工程bの懸濁液/溶液を15~80°C、好ましくは25~60°Cに加熱する工程と、d母液から沈殿物を分離させる工程と、を有する方法。請求項14に記載の方法であって、前記リン酸イオンの溶液を、CaIIイオンおよび鉄イオンを有する懸濁液/溶液に、1~3時間添加し、好ましくは前記懸濁液/溶液を加熱し、撹拌しながら前記添加をすることを特徴とする方法。請求項14または15に記載の方法であって、前記リン酸イオンを添加した後、鉄イオンの溶液を更に添加し、カルシウムイオンに対する鉄イオンの量を調製し、Fe/Caのモル比を5~30mol、好ましくは10~20molとすることを特徴とする方法。請求項14~16の何れかに記載の方法であって、前記FeIIイオンおよび前記FeIIIイオンが、各々、FeCl2およびFeCl3由来であることを特徴とする方法。請求項14~17の何れかに記載の方法であって、前記CaIIイオンが、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、炭酸カルシウム、および/または、他のカルシウム塩由来であることを特徴とする方法。請求項14~18の何れかに記載の方法であって、前記リン酸イオンがリン酸および/またはその可溶性塩由来であることを特徴とする方法。骨や軟骨の再生用骨格の使用において最も重要な限定の1つは、骨格となる着床場所implantationsiteにおける細胞分化や血管形成のプロセスの成長および進行をコントロールする難易度にある。これらのプロセスは、骨組織成長因子および血管新生因子を着床サイトへ移動させるスピードに託されている。長期間に渡って、且つ、患者のニーズに従って、特定の因子を着床サイトへ移動させることを制御することは、プロテーゼの骨結合および骨組織の再生を促し、如いては患者の治癒にも非常に重要である。したがってこの分野において、生物学的物質および医薬品を運搬し放出するシステムであって、成長因子と、血管新生因子と、骨結合および骨再生を促し、早めることのできるその他の生物学的物質と、の移動を制御可能なシステムの必要性が極めて高い。精密で正確な方法でガイド可能な医薬品運搬システムも必要である。前記システムにより、医薬品が直接且つ選択的に放出され、実際に必要な質および量に従って病変に冒された場所のみで放出される。この分野ではまた、骨および軟骨再生用で、生体適合性を有し、患者の体外に存在する制御システムを介して、体内の特定の移植場所で操作および抑制可能なので侵襲性の固定システムの存在が不要である、プロテーゼの必要性が生じている。このような要求は、本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトと、添付の請求項で概説される前記本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトの製造方法とにより解決される。本発明は、34Oeの磁場を作用することにより記録される磁化の度合が0.05~8emu/g、好ましくは0.1~5emu/gであることを特徴とする、本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトに関する。特に、本発明のハイドロキシアパタイトは、Fe2およびFe3イオンがドープし、結晶格子内のカルシウムを部分的に置換する。ハイドロキシアパタイト格子内のFe3/Fe2比は、1~4、好ましくは2~3.5である。本願のハイドロキシアパタイトは本質的に磁性を有する。すなわち、Fe3およびFe2イオンで格子がドープされ、一定量のカルシウムと相互に置換部分的にし、格子内が酸化状態/配置となり、磁性を生じる特定の配位状態となることに本質的に起因して磁性を与えられる。いかなる学説にも縛られることなく、磁化は、ドープされたHA格子内の極めて小さな構造上のドメインに因るものだと考えられている。前記ドープされたHA格子は、マグネタイトの構造と似ていて、超常磁性挙動の原因となるメカニズムを活性化できる。構造モデルのXRD分析およびコンピューターシミュレーションは、HA格子内で、Feの両種がカルシウムを置換する位置に存在し、格子間位置に存在していないことを明示する。配位数6のCa2の配置および配位数4のCa1の配置は、相互に占領されることにより、粉末に磁化率を付与する。TEM調査および磁気測定により、HAの新たな磁気位相と共に、マグネタイトに似たナノクラスターが確認された。前記新たな相は、公称値2価のFe2と、公称値3価からずれを有するFe3と、により変形し/不規則となったハイドロキシアパタイトで、これらは表面で組織化され、バルク段階で、HA自身の内部に磁性を生じさせるよう配置される。本発明のハイドロキシアパタイトは、体積換算で約3未満の二次磁気位相マグネタイトタイプの2次相などを有していても良い。好ましくは、二次磁気位相の量が体積換算で2以下である。本発明のハイドロキシアパタイトに沿って存在する2次相が少量な場合、鉄イオンの大部分はHA格子内のカルシウムと置換するためにドープされ、その一部が磁気特性を有する酸化鉄マグネタイトのようなの形成に貢献している。マグネタイトのように二次磁気位相が少量の場合、本発明のドープされたハイドロキシアパタイトは、優れた生体適合性を維持する。前記生体適合性は通常、ドープされていないハイドロキシアパタイトに特有である。実際、二次磁気位相の量が多くなると、ハイドロキシアパタイトの生体適合性も低くなる。本発明のハイドロキシアパタイトは、好ましくはFeCa/P比が1.5~1.9である。上記比率は、ドープされていないHAのCa/P比と近似する。FeCa/P比が1.5~1.9なので、カルシウムと置換するために鉄イオンをドープすることは、物質の化学構造に大きな変化をもたらしていないことを示す。つまり、ドープした後でも、ドープされていないハイドロキシアパタイト特有の化学構造の特徴を保持することを示す。本発明のドープされたハイドロキシアパタイトは、好ましくは粒子またはナノ粒子形状を有していて、幅5~10nmから20~30nmで、長さ最大80~150nmのサイズを有している。粒子は、2~5nmのボイドを表面に有する。本発明の本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトの合成方法は、下記工程を有する。aFeIIおよびFeIIIイオンを有する溶液を、CaIIイオンを有する懸濁液/溶液に添加する工程。b工程aの懸濁液を15~80°Cに加熱する工程。c工程aの懸濁液/溶液にリン酸イオンの溶液を添加する工程。d母液から沈殿物を分離させる工程。好ましくは、前記FeIIおよびFeIIIイオンが、各々、FeCl2およびFeCl3由来である。好ましくは、CaIIイオンが、水酸化カルシウム、硝酸カルシウム、酢酸カルシウム、炭酸カルシウム、および/または、他のカルシウム塩由来である。リン酸イオンの溶液を、カルシウムイオンと鉄イオンとを有する懸濁液/溶液に、好ましくは前記懸濁液を加熱し、撹拌しながら、1~3時間添加する。好ましくは前記リン酸イオンが、リン酸および/またはその可溶性塩由来である。Fe/Caモル比が5~30、好ましくは10~20molとなるように、適量の鉄イオンが使用されるこの工程を終了後、前記懸濁液を1~2時間常に撹拌し、撹拌および加熱をしないで、12~36時間休ませる。こうすることで、好ましくは遠心分離により、母液から分離した沈殿物を得る。分離した沈殿物は、その後蒸留水内に分散され、少なくとも3回遠心分離する。好ましくは、沈殿物を少なくとも3回洗浄し、凍結乾燥した後、ふるいにかける。本発明の目的はさらに、上記の合成方法により得られる、本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイト、好ましくは本質的に磁性を有するナノ粒子の形状に関する。本発明の本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトは、ドープされていないハイドロキシアパタイトと全体的に比較して、生体適合性を有する物質である。したがって、医療および/または診断の分野で目的に応じて使用することができる。特に、本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトは、生物学的因子および医薬品を運搬し放出する物質、診断に使用する造影剤、あるいは、骨や軟骨の再生に使用する生物学的磁性物質に使用することができる。診断分野で使用する時は、本願の本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトは、例えば、磁気共鳴画像MRIなどの造影剤として使用することができる。上記の場合、磁性ハイドロキシアパタイトが適切に機能すると、例えば、腫瘍などの身体の特定の領域を位置決めすることのできる特定の抗体と共に患者に投与し、適切な強度の外部磁場を作用させることにより、粒子を見つけることができるので、どんな病理学的変化の有無も検出可能である。本発明のハイドロキシアパタイトの他の使用は、例えば病理学的部位で選択的処置をする抗癌剤および/または抗生物質などの、活性物質を運搬し放出する物質としての使用である。この場合投与されると、磁化ハイドロキシアパタイトの粒子を、適切な磁場を作用させることにより、病理学的部位にガイドすることが可能で、前記粒子は、前記病理学的部位で運搬している成分を放出する。上記方法によると、速さと放出の選択性に関し、医薬品の運搬および放出を制御するシステムが構築される。腫瘍の治療に、本発明の磁性ハイドロキシアパタイト粒子を使用し、局所的に温度を上昇させことができるマグネタイトサーミアまたは温熱療法。実際面では、患者に投与すると、磁場を作用させることによりハイドロキシアパタイト粒子活性物質を有していないが腫瘍部位にガイドされ得る。前記粒子が前記部位に到達すると、適切な磁場を作用させることにより温度を上昇させ、腫瘍細胞壊死を誘発する。本発明のハイドロキシアパタイト粒子の他の使用は、特に、蛋白質、遺伝子、幹細胞、成長因子、血管新生因子などの生物学的因子を運搬および放出するシステムとしての使用である。外部磁場を作用させることにより前記システムは、埋込型磁性代用骨例えば、同じ磁化ハイドロキシアパタイトで作られたまたは埋込型非磁性骨格へ、ガイドされ得る。上記方法によると、埋込型の骨および/または骨軟骨の代替品、組織再生の骨結合性のスピードに影響を与え得る。前記影響は、治療過程で困難が見つかった場所で、必要とするだけ、個々の患者に応じて、成長および血管新生因子を増量させることにより、与えられる。外部磁場を作用させることにより、前記因子を増量することが可能で、それにより本発明の粒子を、骨または軟骨の再生が極めて困難であるという部位にガイドし得る。本発明の主要目的は、したがって、上述の物理化学的特徴を有し、本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトで、蛋白質、遺伝子、幹細胞、成長因子、血管新生因子および活性物質または医薬品から選択される生物学的物質を搭載しているハイドロキシアパタイトを得ることである。前記ハイドロキシアパタイトは好ましくは、本質的に磁性を有するナノ粒子の形状を有する。上記の使用は全て、外部磁場を作用させることにより、運搬および放出システムの内部配布を離れた場所で制御可能であるという原理に基づいている。したがって、本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトの粒子は、生物学的および薬理学的物質を運搬し放出するナノデバイスとして定義される。本発明のハイドロキシアパタイトの主な利点は、ドープされていないハイドロキシアパタイトの生体適合性に匹敵し、二次磁気位相およびハイドロキシアパタイトからなるシステムの生体適合性よりも優れた、高い生体適合性にある。本発明の運搬および放出システムには従って、周知の磁性運搬および放出システムと異なり、生体適合性を強化するための更なる改良コーティングの塗布などは不要である。実際、周知の磁性粒子は、シリカなどの不活性物質からなる種々の単層により保護された磁気コアを有している。あるいは、有機/生物学的物質を使用していても良く、これらは磁性粒子の表面に吸収され、生体適合性のあるコーティングを形成している。有機/生物学的コーティングは、抗体、生体高分子コラーゲンなど、または有機分子の単層などで、それらは磁性粒子に生体適合性を与える。さらに運搬される物質は、周知の磁性粒子に、両端に反応基を有するリンカーによりつながれている。1つの官能基は粒子の表面にリンカーをつなげ、一方、2つ目の官能基は運搬する分子を結合する。本発明のハイドロキシアパタイト粒子の利点は、本質的に磁性を有し、且つ、本質的に生体適合性を有しているので、それらの特徴を強化するために有機物/無機物からなる層を更に塗布する必要がないことである。更に、運搬する物質はハイドロキシアパタイトに直接搭載することができるので、リンカーを用いる必要が無い。本発明の磁性ハイドロキシアパタイトの他の使用は、3次元の生体模倣品の準備に用いることである。前記生体模倣品は、骨または軟骨の代用品として、骨または軟骨の再生の応用に使用するよう構築される。これらの磁性生体模倣骨格は、外部から作用される適切な磁力により、体内の所定の位置で拘束される。さらにそれらの骨格は、適切な外部磁場を作用させることにより、現位置で、生物学的に操作可能である。したがって、本発明の磁性ハイドロキシアパタイトの他の粒子で、成長因子、血管新生因子、幹細胞、医薬品、いかなる生物学的因子をも搭載した粒子を、磁気装置にガイド可能となり、患者が要する質、量、および時間的制約に応じて、上記物質を現位置で放出する。したがって本発明の目的はさらに、3D生体模倣装置で、特に骨または軟骨の再生に使用し、本発明の本質的に磁性を有するハイドロキシアパタイトの粒子、好ましくはナノ粒子を有する装置である。Fe2およびFe3のドーピングイオンの源として、FeCl2およびFeCl3を用いて、磁性および生体模倣性を有するハイドロキシアパタイトHA粉末を準備した。上記塩からの3つの異なる合成方法を比較し、実施例1~3にその詳細を記した。合成されたFe-HA粉末の化学成分、化学構造、磁気特性を、下記方法により測定した。化学分析は誘導結合プラズマ発光分析ICP-OES;リバティ200、ヴァリアン、クレイトンサウス、オーストラリアにより為された。2mlのHNO3の中に20mgの粉末を溶解し、脱イオン水を加えることにより溶液の体積を100mlまで増加させた。Fe2の量は、oフェナントロリンと錯体を構成し、510nmで測定可能なFe2イオンの能力を利用し、紫外線可視分光光度分析により確認された。鉄の総量ICPにより測定とFe2の量紫外線可視分光光度分析により測定との差を計算することにより、Fe3の量を測定した。走査型電子顕微鏡SEM;ステレオスキャン360、ライカ、ケンブリッジ、イギリスにより、上記粉末の形態評価がなされた。上記粉末におけるFe分布を定性的に可視化するために、後方散乱電子BSEで測定がなされた。EDSエネルギー分散分光法、リンク、オックスフォードが判定量化学分析に用いられた。X線回折分析CuKa放射;リガクガイガーフレックス、東京、日本により、存在する結晶相を測定し、上記粉末の結晶化度を推定した。透過型電子顕微鏡JEOLTEM3010-UHR、日本、300kVを用いて、ナノスケールレベルで物質の性質を観察した。YSZ01C/02C磁化率計ザルトリウスメカトロニクス、イタリアを用いて、上記粉末の磁性を低電場34Oeで計測した。磁性の計測はさらに、最大印加磁場H=5T50000Oeにおいて1.8Kから350Kで作動可能な超伝導量子干渉計SQUIDの磁気探知器クァンティックデザインを用いて計測された。この場合、粉末状20mgの数ミリグラムのサンプルが、H=100Oeの印加磁場において5K~300Kで計測され、M磁性対T温度の曲線が得られた。一方M対H磁場強度の曲線が、T=300Kで2T~2T/20000Oeの単一の磁場サイクルで計測された。合成例1比較例前述した一般的な合成方法を維持しながら、1つの合成方法では、Fe3イオン源としてFeCl3を単独で添加し、それらをFe2イオンに部分的に還元し、Fe3/Fe2の比率が約3となるようにする。Fe3イオンを添加することにより合成された上記粉末は、最初のFe/Caモル比を0.20、温度を40°Cとした場合、X線回折によりHA格子に相当なねじれが観察されたが、2次相は確認されなかった図2。還元プロセスを経ていない前記合成粉末には磁性の兆しがなかった。これは鉄が高酸化状態で存在するならば、起こり得ることである。粉末はその後、還元プロセスにさらされた。還元プロセスは、96Arの中のH24を還元ガスとし、異なる圧力のもと密閉オートクレーブパー、アロイC276の中で為された。表1はFe3HA粉末用の実験オートクレーブの還元状態を要約する。還元粉末の性質を表2に示す。表2は、還元されたFe3HAサンプルの計算した、磁化とFe3/Fe2のモル比との関係を示す。全ての合成粉末が極めて低い磁化を示した。実際、表面に存在するFe3イオンの優先的な還元がバルクの不均一な還元を伴って行われ、過量なFe2イオンを形成したと仮定される。適用された還元方法は、反応条件により特徴付けられているようだが、前記反応条件は、HA格子内でFe3/Fe2イオンのバランスの取れた配分を得るには、極端である。実際、紫外線可視分光光度分析により測定するFe2の濃度が極めて高いため、Fe3/Fe2比が極めて低かった表2。前記Fe2の濃度は、oフェナントロリンと錯体を形成するFe2イオンの容量を利用して測定された。合成例2比較例前述した一般的な合成方法を維持しながら、他の合成方法では、Fe2イオン源としてFeCl2を単独で添加した。後者は、反応条件下でFe3イオンに自然酸化された。Fe2イオンを添加することにより前記粉末を合成した。最初のFe/Caモル比は0.20とし、合成温度は変化させた25°C、40°C、60°C。実験の反応条件と、得られた粉末の特徴を表3に示す。図3のXRD図は、サンプルEおよびFのマグネタイトのピークが2θ36 ゚であると示している。一方、サンプルDは低温で準備されたため、スペクトラムの解像パターンが予想通り下がった。表3に示すように、前記粉末の特徴は合成方法と密接に関わっている。マグネタイトの形成は高温60 ゚Cおよび40 ゚Cが好ましい。これらの条件下では、主にマグネタイトにより磁性量が増加した。前記マグネタイトは、Fe置換されたHAと共に形成された。25°Cでマグネタイトの形成が最小化され、多くの鉄イオンが格子内に入った。これは、ねじれにより証明されている図3。ICP表3により計測された鉄イオンの総量は、全てのサンプルに導入されたFeCl2の公称濃度に対応する。紫外線可視分光光度分析UVにより測定されたFe2の量と、ICPにより測定された鉄の総量からFe2の量を引いて得られたFe3の量とにより、Fe3/Fe2比を計算した。前記は、双方の場合において、マグネタイトを形成するFe2およびFe3イオンを除いた場合について計算した。表3に示すように、サンプルDおよびEのFe3/Fe2比はとても高い。反応温度が上昇するとサンプルF、2次相としてのマグネタイトの量も増加し、HA格子に入ることのできるFe3の量は減少した。サンプルDの磁化量は極めて低い。これは12次相としてのマグネタイトが存在しないから2双方の鉄イオンが格子に入るが、Fe3/Fe2比が極めて高く、Fe2イオンとFe3イオンの分布およびその配位状態が適切でないためである。サンプルEおよびFの高い磁性値は、マグネタイトの濃度に本質的に起因する。合成例3実施例Fe3:Fe2=1:1の比率となるように、水酸化カルシウムの懸濁液にFeCl2およびFeCl3を同時に加えた。リン酸溶液アルドリッチ85wtを分散した水酸化カルシウムアルドリッチ95wtと鉄イオンとを含む懸濁液に、約1~2時間、継続して加熱および撹拌をしながら加えた。合成反応は40°Cで行われた。塩化鉄の量は、最初のFe/Caモル比が0.10および0.20となるようにした。反応物を、継続して撹拌および加熱しながら懸濁液の中に約1時間保持し、その後、撹拌および加熱することなく、24時間放置した。得られた沈殿物は茶色であったが、遠心分離により母液から分離し、3回、洗浄および遠心分離した。前記沈殿物はその後凍結乾燥し、150μmでふるいにかけた。双方の試薬FeCl2およびFeCl3を加えることにより、HAの核生成においてFe2およびFe3を同時に得ることができた。このような状況下では、上述の比較例と比べ、形成されるマグネタイトが小さい。図4のXRDスペクトルは、Fe2およびFe3を同時に加えるとHA格子が強く影響されることを示し、これにより格子のパラメーターの評価が極めて困難になる。表4は、Fe2Fe3HAの反応条件と特徴との関係を示している。サンプルHの高い磁化表4は、マグネタイトのみに因るものであるとは断定できない。前記高い磁化は、鉄イオンFe2/Fe3=3.15の最適比と、鉄の前記2つの酸化状態の特定の相対位置および配位とに起因する。これらの結果は、HA格子内に極めて小さな構造上のドメインstructuraldomainsがあることを示す。これらは、マグネタイトの構造を模倣し、超常磁性挙動の要因となるメカニズムを活性化することができる。分析により、非常に低濃度な酸化鉄粒子を含むアモルファスなCa-P相が示された。前記相はアモルファスになる力が強く、光線下でとても不安定だった。EDSプローブで測定された鉄含有量は15~20で、恐らくHA格子内、あるいは1~2nm未満の極めて小さいクラスター内に存在する。サンプルEおよびサンプルH特有の顕微鏡写真を図5に示す。粒子は伸長形態を主に示し、サイズが均一で、幅5~10nmから20~30nmで、長さ80~150nmで、2~5nmの球形ボイドを含む。サンプルEの場合は、マグネタイトがナノ粒子で、その大きさは10~30nmである。HRTEM分析図6は、物質の一部が、HAのアモルファスドメインとクリスタルドメインとの双方からなることを示す。これらはC軸方向に延長され、同じ粒子内で共存することができる図6およびその詳細参照。EおよびHの双方の粉末について、リン酸カルシウム内の鉄、カルシウム、リンの総含有量を、EDS/TEMを用いて計測したマグネタイトが存在しないサンプルEの場合、慎重に選んだ。存在する元素間のモル比で表わされた結果は表5、上述のICP、XRD、UV-visを用いて測定した値表4と一致する。表5はサンプルEおよびHの定量EDS/TEM分析の結果、および、同様のサンプルを700°Cで処理した結果を示したEtおよびHt。鉄の豊富な相の存在についての要因が、粉末Hカルシウムに対するFeの最初のモル比がFetot/CaHA=0.20でも解らなかった。鉄イオンが、極めて小さなクラスター1nm未満として、HA格子あるいはアモルファス相内のCa2イオンに代わって、均一に且つ優勢に分配されたと推定される。鉄イオンの均一な分配の間接的要因は、比較的大量の電子に曝されるサンプル状態に由来する。これらの状況下では、実際、物質は極めて不安定となった。つまりボイドは急速に壊れ、構造上の再配列と同時に粒子の形態は変化し、物質の一部がCaOに変化した。興味深いことに、数秒後、直径1~1.5nmの新たな粒子が形成された図7参照。新たに形成された相は鉄が豊富であった。これは、電子の衝撃によるダメージプロセスで起こる鉄イオンまたはクラスターの結合に由来すると推定される。粉末EおよびFは次に、700°C、1時間、Ar雰囲気の中で熱処理された。結果のXRDスペクトルを図8に示す。マグネタイトを大量に含むサンプルEは、かなり安定していた。熱処理Et後のHA残存量は、約72であった。マグネタイトがほとんど存在しなくなったのに対して、第2相β‐TCPCa3PO42が形成された26ので、双方の鉄イオンがβTCP格子に入り、Ca9FePO47およびCa9FeHPO47が形成されたと推定される。サンプルH格子がFe2およびFe3により一部専有され、磁気的に活性なミクロドメインを形成するHAからなると推定されるは、熱安定性が極めて低かった。これにより、双方の鉄イオンにより同時に専有されたHtことにより、クリスタル構造がかく乱されたことが示された。サンプルEtおよびHtのTEM顕微鏡写真を図9に示す。サンプルEtは、幅約30~50nmおよび長さ可変の極めて不規則な球状体を示し、最初の粉末内の最初の粒子を焼結して得られる。サンプルは均一のコントラストにより特徴づけられ、これは鉄の均一な分散を表わす。HRTEM分析によりリン酸カルシウム相は主にHAタイプで、少量がβ‐TCPタイプであることが確認された。また少量が、熱処理でその構造が失われるマグネタイト粒子由来と推測される、アモルファスな特徴を示す純粋相からなることが解った。この場合も同様にして、サンプルが、光線によるダメージに対して耐性をより有しているが、リン酸カルシウムを大量の電子に曝した後は、新たな小さな粒子が見られる。これは、ダメージを受けていないHAまたはβ‐TCP格子内に、鉄種の極めて小さいクラスターが存在することを示している。リン酸カルシウム内で計測された鉄容量Fetot/CaHAは約18±3で表5参照、最初の粉末内と比較して2倍を上回ったことは、興味深い。これは、熱処理により、マグネタイトからリン酸カルシウムへ鉄種が拡散するよう促進されることを示している。これは、マグネタイトがアモルファス化されると共に、RXディフラクトグラムでマグネタイトのピークが消滅したことを証明する図8。一方、サンプルHtの粒子はより大きく、より球状内部にボイドが無いで、明白なコントラスト変化図9を示し、最初の粉末で観察されなかった鉄の豊富な相を伴っていた。HRTEMおよびEDS分析により、酸素およびアモルファスなイオン粒子を被覆する、鉄置換したB-TCP形状の多くに、リン酸カルシウムが存在することが確認できた。計測されたFe/Ca比純粋な酸化鉄が存在しない領域は約16±1で、これは最初の粉末よりも低い。物理化学性および磁性の特徴図1のSEMイメージに示されているように、得られた粉末は茶色で、約30~60μmの大きさの塊により特徴づけられている。XRDディフラクトグラムパターンは極めて広く、これはHA格子の多量のねじれを示し、どんな場合でも、第2リン酸相はHAと共に検出されなかった。構造モデルのコンピューターシミュレーションにより、Feイオンは、ハイドロキシアパタイト格子の中で格子間サイトには存在せず、むしろCaイオンを置換することが明示されたテトラおよびヘキサ配位の格子点位置4fおよび6hの小さな差。粉末内に、導入された公称値と同量の鉄が存在することがICP分析により確認された。カルシウムが減少したので、Ca/P比は理論値よりも低かった。FeCa/P比を理論値に近づけるため、Fe3、Fe2、Fe3Fe2としての鉄の適応量を、Caと置換させると推定される。BSE分析により、粉末内の鉄の均一分散が確認された。またマイクロプローブ分析により、反応中に加えられた鉄の公称量と同じ値を計測することができた。高い磁場における磁気特性が、SQUID磁気探知機カンタムデザイン社を用いて計測された。ハイドロキシアパタイト格子内に本質的に磁性を有する相が存在することを示す証拠が、サンプルHにて確認できた。図10は、印加磁場100Oe、5K~300Kの間で、ZFCzerofieldcooledおよびFCfieldcooled状態の磁性温度依存を示す。双方の曲線は、平均ブロッキング温度TB=170Kで、相互作用する磁性粒子のシステムの典型的挙動を示している。小さなマグネタイトナノ粒子の塊~10nmが存在することによりTBは著しく高くなったと推測される。前記マグネタイトナノ粒子の塊は、2次相他の特性化技術によると、ハイドロキシアパタイト格子の外に2次相として2volのマグネタイトを確認できるとして機能し、且つ、超常磁性状態によりブロックされた状態を分離した。TBより低い場合は、粒子の磁気モーメントの自由な動きをブロックした。TBより高い場合は、観測時間と共に、熱エネルギーが全粒子の磁気モーメントの急速な変動を引き起こし、システムを超常磁性にした。TBは粒子間の双極子相互作用と密接に関連し、前記双極子相互作用が増加するとTBも増加した。塊が形成されると、ナノ粒子の局所濃度が増加し、それに従い粒子間の双極子相互作用の力も増大した。それにより磁気緩和のエネルギー障壁を修正し、サンプルの全ての磁気的挙動が決定された。図11は、サンプルHに、-2~2テスラの磁場を300Kで作用させた磁化曲線を示す。単磁区ナノ粒子の超常磁性SPM挙動が明確に観察でき、粒子のサイズが、多磁区の範囲マグネタイトで25~30nmよりも小さいことが解る。これは、約5~10nmのマグネタタイトの塊を観測できる図5Bに示すTEM顕微鏡写真と一致する。一方、サンプルの飽和磁化Msは著しく低く約4~5emu/g、マグネタイトナノ粒子形状2volとして認識される2次相は、観測される磁化量を証明するには不十分である。したがって、2つの異なる磁気的寄与が、物質の全ての磁化に関与している。前記磁気的寄与の1つは明らかにマグネタイトナノ粒子由来であり、他はFe2およびFe3イオンと置換したハイドロキシアパタイト粒子由来である。前者の磁化は要因が知られているが、後者の磁化は、HA格子内の特定なCa2サイトが磁性のFe2およびFe3イオンと一部置換することに由来する。ハイドロキシアパタイト格子内で磁性に関与する構造および磁気位相を探す目的で、マグネタイトナノ粒子~10nm、Ms60~80emu/gのシステムの共通の磁化を、正規化した飽和磁化の総量Ms4~5emu/gから引いた。この方法によると、鉄置換されたHAのみに関連する磁化を測定することができる。何れにしても、この計算されたMsは予測よりも大きく、物質内の総Fe量重量の6~7はマグネタイトとして存在する。したがって確認された磁性データは、Ms値がハイドロキシアパタイト格子内の磁区構造マグネタイトおよび/または他の酸化鉄に類似のの存在に起因するという仮定を支持する。インビトロテスト最初の細胞接着および生体適合性テストが、間葉幹細胞MSCを用いて、粒状HA粉末および磁性HA粉末に対して為された。前記粉末は特徴付けされた後、調整された大気CO25、T=37°C内で、10のウシ胎児血清、1の非必須アミノ酸、抗生物質で補われたDMEMシグマ、ミラノ、イタリアにて培養された。細胞が1:2となるよう一週間毎に分けられ、3~4回の継代のものを使用した。MSCのコンフルエントな培地の細胞は、1mlMEDTAの0.25トリプシンを用いて分離し、3倍にして、5×104および1×104セル/cm2の密度で、各々粒状の粉末上に播種してテストし、24ウェルのポリスチレンプレートに播種し制御した。前記培養プレートを37°Cで7日間培養した。培養後、培養培地を取り除き、200μlのMTT日比試験3-ジメチルチアゾール-2、5-ジフェニルテトラゾリウム臭化物アルドリッチ社135038および1.8mlの培養培地を各々の細胞単層に加え、多層プレートを37°Cで更に3時間培養した。上澄みを分離した後、2mlの溶媒無水イソプロパノール中、1N、4HClを加え青いホルマザン結晶を溶解し、分光光度法により570nmで測定した。化学量論的HAに関し、磁性HA粉末は、骨芽細胞の前駆体MSCの細胞接着および増殖用の適切な基質を提供する。磁性HAのMTT値は80であったのに対し、HAは82であった。培養された細胞は、SEMによる形態学的分析で、テストした全ての粉末について、MSCの優れた生体適合性を示した。HAに対する反応と同様、磁性HAに対して細胞は拡散し引き延ばし形態を示し、前記粉末と接触して多くの細胞質が膨張した。結論として、FeCl2およびFeCl3をイオン源として同時に添加して、HA格子内のカルシウムを一部置換し、最適化した合成パラメーターを使用することにより、Fe3/Fe2比が約3で、FeCa/P比が理論値に極めて近い、Fe3/Fe2で置換したHAを得ることができる。構造モデルにXRDおよびコンピューターシミュレーションを使用することにより、Feの双方の種類が、HA格子内のカルシウムの置換サイトに配置され、格子間サイトには配置されていないことが明示された。合成パラメーターが厳密に規定されているため、配位数6のCa2の位置および配位数4のCa1の位置は相互に専有され、粉末に磁化率を与える。TEM調査および磁性計測により、マグネタイトと同様なナノクラスターを伴うHAの新たな磁気位相を確認した。この新たな相は、公称値2価のFe2および公称値3価からずれを有するFe3により変形し、且つ、不規則となったハイドロキシアパタイトであり、バルク段階で表面に構築され、HA自身に磁性を生じさせるよう調整する。上記結果は磁性HAの生体適合性と共に、適切な外部磁場により制御および操作可能な新規の生体適合性のある生体模倣物による再生医療を提供する。これらの生体模倣物は実際、下記1~3を生産する目的で採用されていても良い。1生物活性因子および/または医薬品を運搬し、放出するナノ粒子。2診断イメージングおよび治療温熱療法を目的とするナノ粒子。3現位置で生物学的に操作可能すなわち、患者の質‐量および時間的制約に因る特異な要因により、体内に移植した後リロードあるいは、どんな場合でも活性化するで、体内で特定の場所に固定されている従来の固定システムへの依存は排除して骨または軟骨代用品。