カーボンナノチューブ被覆によるインプラント材料の骨伝導能の改善

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21592509
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 野谷 健一 Hokkaido University, 大学院・歯学研究科, 准教授 (70113602)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北川 善政 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 教授 (00224957) ; 山崎 裕 北海道大学, 大学病院, 講師 (90250464) ; 宇尾 基弘 北海道大学, 大学院・歯学研究科, 准教授 (20242042)
• Keywords: カーボンナノチューブ / 生体適合性 / インプラント / 骨結合性 / ナノ材料

Research Abstract

カーボンナノチューブは生体親和性にも優れ、生体材料への応用も期待されている。本研究では歯科用及び医療用インプラント材料の表面をカーボンナノチューブで被覆する方法を模索し、ナノメートルレベルでの表面構造制御することにより、骨結合性に優れたインプラント体を開発することを目的として、以下の研究を行った。
(1)カーボンナノチューブを分散した表面処理液の開発
主として多層カーボンナノチューブ(MWCNTs)を分散条件を検討するため、種々の界面活性剤水溶液にMWCNTsを分散させて、分散液の安定性を比較した。無処理のMWCNTsを用いた場合には界面活性剤の種類や濃度に寄らず、分散液は安定性に乏しかったが、酸処理およびカルボキシル化処理したMWCNTsでは分散性が向上し、カルボキシル化MWCNTsをコール酸ナトリウム(界面活性剤)水溶液に分散した場合には100ppmを超える濃度で安定した分散液が得られた。
(2)金属材料(インプラント)表面へのカーボンナノチューブ被覆法の開発
(1)の分散液をコラーゲンコートしたチタン板(棒)に作用させることにより、MWCNTsが均一にチタン上に付着し、チタン表層を一様にMWCNTsで被覆することが可能になった。被覆されたMWCNTsは洗浄などの作業では剥離することなく、安定に固定されていた。