アパタイトコーティングシステムによる機能生体材料の開発

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06454563
• Research Institution: Asahi University
• Principal Investigator: 森脇 豊 朝日大学, 歯科部, 教授 (90028738)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若松 宣一 朝日大学, 歯科部, 助手 (00158594) ; 後藤 隆泰 朝日大学, 歯科部, 講師 (30121320) ; 土井 豊 朝日大学, 歯科部, 助教授 (40116067) ; 竹内 宏 朝日大学, 歯科部, 教授 (40102123) ; 兼松 宣武 朝日大学, 歯科部, 教授 (40076097)
• Keywords: 機能性生体材料 / アパタイトコーティング / コラーゲン複合化 / 二段溶着 / チタン / アパタイトセメント / 溶着強度

Research Abstract

Build-up technique により金属表面にアパタイトを強固に溶着させるには、Co-Cr系、Ni-Cr系合金の場合には35Ca/65P_2O_5ガラス、あるいはシリケートガラスを介して我々の二段溶着法により実施できる。しかし、チタンには上記のガラスは熱膨張係数の不一致から実施不可能であり、チタン焼付用陶材ボンディングポーセレンを用いることにより、強固なコーティング層が得られることが確認された。さらに、チタンの場合は前処理としてβ-グリセロリン酸カルシウム溶液にアルカリフォスファターゼ存在下で漬浸することにより、チタン表面にアパタイトを析出させることができ、この方法によれば、従来のガラス層形成の必要性がなく、かつ表面性状(研磨平滑面、多孔体面等)に関係なくアパタイトコーティングの可能性が確認された。
以上の方法によりアパタイトコーティングを施した試料について、細胞培養法による細胞毒性試験、幼若骨による組織培養試験を実施し、生体適合成の評価を行った。同時に、これら試料を犬の顎骨内にインプラニトレし、生体適合の評価を行った。同時に、これらの試料を犬の顎骨内にインプラントし、その組織反応ならびに骨組織との結合性を検討した。その結果、人工歯根とし応用し得るに充分な成果を認めた。
さらに、コラーゲンにアパタイトを析出させ、これと自己硬化型アパタイトセメントを複合化させた骨補填材、カーボネイトイオンを多量に置換えさせえ吸収性のアパタイトセラミックスを開発し、これら種々の特性をもつアパタイトによる機能性複合材の可能性を把握した。

Research Products

• [Publications] 後藤 隆泰: "金属焼付用陶材の破壊靱性に及ぼすポップイン予き裂長さの影響" 歯科材料・器械. 14. 250-255 (1995)
• [Publications] 土井 豊: "炭酸含有アパタイトの焼結" 歯科材料・器械. 14. 313-320 (1995)
• [Publications] YuTaKa DOI: "Pyrolysis-gas chromatography of carbonate apatites used for sintering" Journal of Biomedical Materials Research. 29. 1451-1457 (1995)
• [Publications] 土井 豊: "各種基板へのアパタイトの化学沈着" 歯科材料・器械. 14. 703-709 (1995)
• [Publications] YuTaKa DOI: "Formation of apatite-collagen complexes" Journal of Biomedical Materials Research. 31(in press). (1996)
• [Publications] 後藤 隆泰: "シェブロンノッチを導入した金属焼付用陶材の破壊靱性" 歯科材料・器械. 15(印刷中). (1996)