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2012 Fiscal Year Annual Research Report

チタニアコーティングによる各種チタン合金の高生体活性化とそのメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 11J10401
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

山本 大  名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Keywordsチタン合金 / 陽極酸化 / 水熱処理 / 骨伝導性 / 親水性 / 動物内埋植試験
Research Abstract

先行研究の成果から,基材としてTi-29Nb-13Ta-4.6Zr(TNTZ)を使用する場合,必ずしもチタニアコーティングによって骨伝導性が向上するわけではないこと,ならびに純Tiの場合と同様にTNTZ基材表面の親水性が骨伝導性に影響する可能性が示唆された.そこで,TNTZに対して,純Tiの親水化処理として極めて有効であった水熱処理を施し,その効果を検討するとともに,Nb,Ta,ZrなどのTi以外のバルブ金属に対しても水熱処理を施し,動物内埋植試験の結果と合わせることで,異なる金属材料表面における親水性と骨伝導性との関係について検討した.TNTZにおいては,陽極酸化処理の有無にかかわらず,水熱処理(453Kの蒸留水中に試料を180min.浸漬)を施すことで,大気中で1d保持した後の水滴接触角が15deg.以下まで大きく低下し,さらに試料を成膜直後にリン酸緩衝生理食塩水(PBS(-)中に保存することで,水滴接触角が5deg.以下の超親水性表面を形成することが可能であった.また,Nb,Ta,Zrの単体金属においても,同条件の水熱処理ならびにPBS(-)中保存によって,水滴接触角が5deg.以下の超親水性表面の形成が可能であり,金属種の違いによる親水性の違いは認められなかった.以上のことから,これらのバルブ金属およびその合金に対しては,水熱処理による表面親水化が可能であることが見出された.超親水化させたTNTZ,Nb,Ta,Zrを動物内埋植試験に供した場合,いずれもきわめて高い骨伝導性を示したことから,Tiだけでなく,TNTZ,Nb,Ta,Zrなどのバルブ金属で構成された材料においても,高い親水性を付与することで,骨伝導性を大きく向上させることが可能なことが示された.

  • Research Products

    (9 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Osteoconductivity of Superhydrophilic Anodized TiO_2 Coatings on Ti Treated with Hydrothermal Processes2013

    • Author(s)
      Dai Yamamoto, Kazushi Arii, Kensuke Kuroda, Ryoichi Ichino, Masazumi Okido, Azusa Seki
    • Journal Title

      Journal of Biomaterials Nanobiotechnology

      Volume: 4 Pages: 45-52

    • DOI

      10.4236/jbnb.2013.41007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Osteoconductivity and Hydrophilicity of TiO_2 Coatings on Ti Substrates Prepared by Different Oxidizing Processes2013

    • Author(s)
      Dai Yamamoto, Ikki Kawai, Kensuke Kuroda, Ryoichi Ichino, Masazumi Okido, Azusa Seki
    • Journal Title

      Bioinorganic Chemistry and Applications

      Volume: 2012

    • DOI

      10.1155/2012/495218

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 高濃度リン酸水溶液中陽極酸化によるチタン表面へのアナターゼライクアモルファス皮膜の作製とその骨伝導性2013

    • Author(s)
      山本大, 飯田崇史, 黒田健介, 市野良一, 興戸正純, 関あずさ
    • Journal Title

      日本金属学会誌

      Volume: 77 Pages: 33-38

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Surface Hydrophilicity and Osteoconductivity of Anodized Ti in Aqueous Solutions with Various Solute Ions2012

    • Author(s)
      Dai Yamamoto, Takanori Iida, Kazushi Arii, Kensuke Kuroda, Ryoichi Ichino, Masazumi Okido, Azusa Seki
    • Journal Title

      Materials Transactions

      Volume: 53 Pages: 1956-1961

    • DOI

      10.2320/matertrans.M2012082

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Osteoconductivity of Anodized TiO_2 Films with Different Hydrophilicity Formed in Aqueous Solutions of Different Solute Ions2012

    • Author(s)
      Dai Yamamoto, Kensuke Kuroda, Ryoichi Ichino, Masazumi Okido
    • Organizer
      2012 International Symposium on Micro-Nano Mechatronics and Human Science
    • Place of Presentation
      Nagoya, Japan
    • Year and Date
      2012-11-05
  • [Presentation] Hydrophilicity and Osteoconductivity of Ti Anodized in Various Aqueous Solutions2012

    • Author(s)
      Dai Yamamoto, Kensuke Kuroda, Ryoichi Ichino, Masazumi Okido
    • Organizer
      Pacific Rim Meeting on Electrochemical and Solid-State Science 2012
    • Place of Presentation
      Honolulu, USA
    • Year and Date
      2012-10-09
  • [Presentation] Formation of Hydrophilic and Hydrophobic Anodized Films on Ti and In Vivo Evaluation2012

    • Author(s)
      Dai Yamamoto, Kensuke Kuroda, Ryoichi Ichino, Masazumi Okido
    • Organizer
      International union of material research societies-International conference on electronic materials 2012
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      2012-09-26
  • [Presentation] Osteoconductivity and surface properties of anodized Ti alloys2012

    • Author(s)
      Dai Yamamoto, Kensuke Kuroda, Ryoichi Ichino, Masazumi Okido
    • Organizer
      The 9th World Biomaterials Congress
    • Place of Presentation
      Chengdu, China
    • Year and Date
      2012-06-05
  • [Remarks] 研究室HP

    • URL

      http://f2.numse.nagoya-u.ac.jp/index.html

URL: 

Published: 2014-07-16  

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