2007 Fiscal Year Annual Research Report
レーザーCVD法による生体親和性セラミックスコーティングの高速合成
| Project/Area Number |
18360310
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
後藤 孝 Tohoku University, 金属材料研究所, 教授 (60125549)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増本 博 東北大学, 学際科学国際高等研究センター, 教授 (50209459)
木村 禎一 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (10333882)
塗 溶 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (80396506)
堀田 幹則 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (30431604)
|
|---|
| Keywords | 生体親和性 / セラミックス膜 / レーザーCVD |
|---|
| Research Abstract |
CaTiO_3、α-TCPおよびHAp膜をMOCVD法によりCP-Ti上に合成し、ハンクス溶液中へ浸漬してアパタイト形成の様子を調べた。T_<sub>=873KでCaTiO_3膜を被覆した試料では6週間、T_<sub>=973Kでは2週間、T_<sub>=1073Kでは3日でそれぞれ表面全体がアパタイトで覆われた。また、短期間の浸漬では、アパタイトの前駆体であるOCPが6時間後に確認された。α-TCPおよびHAp膜のいずれもアパタイトは膜の微細な窪みで優先的に形成した。
レーザーCVD法を用いてCa-P-O膜を様々な条件において合成し、HApおよびα-TCP単相膜が得られた。Ca-P-O膜の生成相はレーザー出力の影響を強く受け、P_L=200Wではα-TCPが広い温度領域で生成し、P_L=150Wでは低温領域ではHApが生成し、高温領域ではα-TCPが生成した。また、P_L=100WではHApが主相として広範囲で生成した。α-TCP膜の表面構造は、原料過飽和度の増加とともに、ファセットからカリフラワー状組織へと変化したが、断面構造はいずれも柱状晶であった。HAp膜の表面構造は、P_L=150および200Wでは角ばった形状をした結晶であり、P_L=100Wでは粒状結晶であった。いずれの断面構造も緻密であった。HAp膜を被覆した試料のハンクス溶液中への浸漬実験により、浸漬6時間後からアパタイトが形成した。また、アパタイトはMOCVD法により膜と同様に、膜の窪みで優先的に形成・成長した。
本研究により、CVD法を用いて合成したCaTiO_3、α-TCPおよびHAp生体親和性セラミックス膜は、いずれも高い骨伝導能を示した。
|
