| Project/Area Number |
16656197
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
Inorganic materials/Physical properties
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
増本 博 東北大学, 金属材料研究所, 助教授 (50209459)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
後藤 孝 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (60125549)
佐々木 啓一 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30178644)
笹野 泰之 東北大学, 歯学研究科, 教授 (30196191)
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| Project Period (FY) |
2004 – 2006
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2006)
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| Budget Amount *help |
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | ECRプラズマ酸化 / RFマグネトロンスパッタ / CVD法 / チタニア / 複合体 / OCP / ヒドロキシアパタイト / リン酸三カルシウム / 骨形成因子 / 骨誘導インプラント / DCPD / 有機金属錯体化学気相析出法 / 生体インプラント材料 / チタン合金 / ECRプラズマ |
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| Research Abstract |
本年度は、金属チタンのECRプラズマ酸化によるチタニア膜の合成の他に、RFマグネトロンスパッタおよび化学気相析出法(CVD)によるリン酸カルシウム膜の合成も行った。得られたインプラントの骨誘導能の評価を行い、研究を総括した。
[ECRプラズマ酸化]得られたECRプラズマチタン酸化膜被覆インプラントチタンをリン酸緩衝溶液に浸漬し、温度25℃、pH7で試適濃度のCaおよびP溶液を30分注加することで、骨や歯のハイドロオキシアパタイト(HAp)の前駆物質であり、優れた骨形成能を示すリン酸八カルシウム(OCP)の析出が認められた。酸化温度の増加、参加時間の減少、酸化圧力の減少にともない、石灰化後のOCPの量は増加した。600℃、60分ECR酸化したチタン上に析出した石灰化量は、同条件で熱酸化したチタンおよび純Ti上のそれぞれ2倍および3倍であった。ECRプラズマ酸化による高結晶性のチタニア膜が、骨誘導能の向上が期待できることがわかった。
[RFマグネトロンスパッタ]βリン酸三カルシウム(β-TCP)をターゲットとしたRFマグネトロンスパッタリング法により非晶質リン酸カルシウム膜を合成した。Hanks'溶液およびPBS(-)溶液に7日間浸漬後の膜には、アパタイト相の生成が確認された。ビーグル犬動物実験終了後、コーティング膜を有する試料では、コーティング膜無しのものに比べて活発な骨形成が確認された。
[CVD法]Ca(DPM)_2およびリン酸トリフェニルを原料としたCVD法によりαリン酸三カルシウム(α-TCP)およびHAp単相膜を合成した。Hanks'溶液に1日浸漬後のHAp膜は、析出により形成された新たな(002)配向HApによって表面を覆われた。純Ti上ではHApの形成に4〜6週間必要であることからCVD法により合成されたHAp膜は優れた骨誘導能を有することが明らかとなった。
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