Osseointegration and one-pot preparation of the metal ion releasing implants to promote bone formation

• Project/Area Number: 23659911
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Dental engineering/Regenerative dentistry
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: YAMAMOTO Osamu 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00230540)
• Project Period (FY): 2011 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2012: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2011: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: インプラント / 骨結合 / 骨再生 / 骨接着性 / 骨増殖因子 / 新規作製法 / 生体材料 / 骨誘導因子 / 骨リモデリング / 表面修飾

Research Abstract

A simple one-pot method for preparing a new implant was established.Strontium ions and zinc ions as bone formation factor are released gradually from clinical implantsurface. The surface treatment method was to use tetra-hydroxy zinc acid (Zn(OH)_4^<2->) or strontiumhydroxide and to immerse the implant the chemical solution at 60～70 ℃. Bone bonding strengthbetween the femur and fabricated implant were studied. It was found that the fabricated implantsexhibited higher bone fixation than clinical implant.

Research Products

• [Journal Article] セラミックスの抗菌活性と表面修飾インプラント (2011)
  • Author(s): 山本修
  • Journal Title: バイオマテリアル Volume: 29巻 Pages: 271-181
  • NAID: 10030203402
• [Journal Article] Invitro prominent bone regeneration byrelease zinc ion from Zn-modifiedimplant (2011)
  • Author(s): K.Yusa, O.Yamamoto, M.Fukuda,S.Koyota, Y.Koizumi, T.Sugiyama
  • Journal Title: Biochem.Biophys.Res.Com Volume: Vol.412 Pages: 273-278
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Significant effect of acarbon layer coating on interfacialbond strength between bone and Tiimplant (2011)
  • Author(s): O.Yamamoto, K.Alvarez, Y.Kashiwaya,M.Fukuda
  • Journal Title: Carbon Volume: Vol.49 Pages: 1588-1598
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surface characterization andbiological response of carbon-coatedoxygen-diffused titanium havingdifferent topographical surfaces (2011)
  • Author(s): O.Yamamoto, K.Alvarez, Y.Kashiwaya,M.Fukuda
  • Journal Title: J.Mater.Sci.Mater.Med Volume: Vol.22 Pages: 977-987
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] セラミックスの抗菌活性と表面修飾インプラント (2011)
  • Author(s): 山本 修
  • Journal Title: バイオマテリアル Volume: 29巻 Pages: 271-281
  • NAID: 10030203402
• [Journal Article] In vitro prominent bone regeneration by release zinc ion from Zn-modified implant (2011)
  • Author(s): Kazuyuki Yusa
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communication Volume: Vol. 412 Pages: 273-278
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Significant effect of a carbon layer coating on interfacial bond strength between bone and Ti implant (2011)
  • Author(s): Osamu Yamamoto
  • Journal Title: Carbon Volume: Vol. 49 Pages: 1588-1598
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Surface characterization and biological response of carbon-coated oxygen-diffused titanium having different topographical surfaces (2011)
  • Author(s): Osamu Yamamoto
  • Journal Title: Journal of Materials Science: Materials in Medicine Volume: Vol. 22 Pages: 977-987
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 生体埋植用人工物の開発動向～医工学連携の必要性と条件～ (2013)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 東九州メディカルバレー構想講演会
  • Place of Presentation: 大分大学(大分県)(招待講演)
  • Year and Date: 2013-02-04
• [Presentation] Ossointegration of Zn-modifiedtitanium implant with the regularpattern of micron order (2013)
  • Author(s): Y.Li
  • Organizer: The 51thSymposium on Basic Science of Ceramics
  • Place of Presentation: 仙台国際センター(宮城県)
  • Year and Date: 2013-01-10
• [Presentation] Osseointegration of Zn-modified titanium implant with the regular pattern of micron order (2013)
  • Author(s): Y.Li
  • Organizer: The 51st Symposium on Basic Science of Ceramics
  • Place of Presentation: 仙台市
• [Presentation] 生体埋植用人工物の開発動向～医工学連携の必要性と条件～ (2013)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 東九州メディカルバレー構想講演会
  • Place of Presentation: 大分市
  • Invited
• [Presentation] 異なる地形学的表面をもつパイロカーボン被覆チタンの表面特性と細胞学的応答 (2012)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 第39回炭素材料学会年会
  • Place of Presentation: 長野市生涯学習センター(長野県)
  • Year and Date: 2012-11-28
• [Presentation] Fabrication and in vivoosseointegration of pyrocarbon-coatedTi implant (2012)
  • Author(s): O.Yamamoto
  • Organizer: 2012 Asian BioCeramics Symposium
  • Place of Presentation: 台南市(台湾)
  • Year and Date: 2012-11-21
• [Presentation] 低熱分解炭素を被覆したインプラントの骨結合能 (2012)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 第32回日本口腔インプラント学会東北・北海道支部学術大会
  • Place of Presentation: 奥羽大学(福島県)
  • Year and Date: 2012-11-03
• [Presentation] 医療用人工物の開発動向と産学連携～先端研究成果を踏まえて～ (2012)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 山形大学・福島大学・福島市産学官連携技術交流会
  • Place of Presentation: コラッセ福島(福島県)(招待講演)
  • Year and Date: 2012-10-18
• [Presentation] 医療用人工物の開発動向と産学連携 ～先端研究成果を踏まえて～ (2012)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 山形大学・福島大学・福島市産学官連携技術交流会
  • Place of Presentation: 福島市
  • Invited
• [Presentation] 低熱分解炭素を被覆したインプラントの骨結合能 (2012)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 第32回日本口腔インプラント学会 東北・北海道支部学術大会
  • Place of Presentation: 郡山市
• [Presentation] Fabrication and in vivo osseointegration of pyrocarbon-coated Ti implants (2012)
  • Author(s): O.Yamamoto
  • Organizer: 2012 Asian BioCeramics Symposium
  • Place of Presentation: 台南市（台湾）
• [Presentation] 異なる地形学的表面をもつパイロカーボン被覆チタンの表面特性と細胞学的応答 (2012)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 第39回炭素材料学会年会
  • Place of Presentation: 長野市
• [Presentation] In vivo osseointegrationof carbon-coated oxide-gradient Tiimplant (2011)
  • Author(s): O.Yamamoto
  • Organizer: Fray International Symposiumon Metals and Materials Processing ina Clean Environment(招待講演)
  • Place of Presentation: カンクン(メキシコ)
  • Year and Date: 2011-11-28
• [Presentation] 亜鉛修飾インプラントの骨接着性および骨芽細胞誘導に関する検討 (2011)
  • Author(s): 遊佐和之
  • Organizer: 第19回秋田応用生命科学研究会
  • Place of Presentation: 秋田県総合食品研究所(秋田県)
  • Year and Date: 2011-11-25
• [Presentation] 亜鉛修飾型インプラントの有意的骨接着性 (2011)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 第31回日本口腔インプラント学会東北・北海道支部学術大会
  • Place of Presentation: 秋田県民会館(秋田県)
  • Year and Date: 2011-11-05
• [Presentation] 炭素被覆酸素拡散チタンインプラントの骨接着性 (2011)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 平成23年度日本セラミックス協会東北北海道支部研究発表会
  • Place of Presentation: 日本大学(福島県)
  • Year and Date: 2011-10-28
• [Presentation] パイロカーボン被覆インプラントの腐食性と骨接着性 (2011)
  • Author(s): 山本修
  • Organizer: 平成23年度化学系学協会東北大会
  • Place of Presentation: 東北大学(宮城県)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-18
• [Presentation] パイロカーボン被覆インプラントの腐食性と骨接着性 (2011)
  • Author(s): 山本 修
  • Organizer: 平成23年度 化学系学協会東北大会(招待講演)
  • Place of Presentation: 東北大学
• [Presentation] 炭素被覆酸素拡散チタンインプラントの骨接着性 (2011)
  • Author(s): 山本 修
  • Organizer: 平成23年度 日本セラミックス境界東北北海道支部研究発表会
  • Place of Presentation: 日本大学
• [Presentation] 亜鉛修飾型インプラントの有意的骨接着性 (2011)
  • Author(s): 山本 修
  • Organizer: 第31回 日本口腔インプラント学会東北・北海道支部学術大会
  • Place of Presentation: 秋田県民会館
• [Presentation] 亜鉛修飾インプラントの骨接着性および骨芽細胞誘導に関する検討 (2011)
  • Author(s): 遊佐和之
  • Organizer: 第19回 秋田応用生命科学研究会
  • Place of Presentation: 秋田県総合食品研究センター
• [Presentation] In Vivo Osseointegration of Carbon-coated Oxide-gradient Ti Implant (2011)
  • Author(s): Osamu Yamamoto
  • Organizer: Fray International Symposium on Metals and Materials Processing in a Clean Environment(招待講演)
  • Place of Presentation: Fiesta Americana Condesa Cancun, Mexico
• [Remarks]
  • URL: http://ymlab.yz.yamagata-u.ac.jp/