2015 Fiscal Year Annual Research Report
レーザ加工を利用したチタン系バイオマテリアルの表面改質に関する研究
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25820365
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
水谷 正義 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (50398640)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | レーザ加工 / 表面改質 / 生体材料 / インプラント / 生体活性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，レーザ加工を利用したチタン系バイオマテリアルの新たな表面改質手法を確立し，骨を引き寄せ，強調し融合する骨伝導能を有する表面を創成することを目的としている．そのために本研究では，レーザ加工プロセス中に加工面で生じる現象を解明し，得られた表面上でどのような機序で骨形成が起きるかを明らかにすることを狙っている．本年度は，加工面のHAp形成能（生体活性能）および骨伝導能の評価を行った．以下に得られた成果をまとめる．
「HAp形成能の評価」
昨年度までの成果から，レーザ加工を行ったサンプルを擬似体液（SBF）中に浸漬すると，浸漬後数日でHApの浸漬が確認されることを明らかとしている．本年度はレーザ加工条件を変化させたときのHApの析出挙動に注目して検討を行った．その結果，条件を変化させたいずれのサンプルにおいてもHApの析出が確認されることを明らかとした．一方で，レーザ加工条件により得られる析出層の膜厚が変化することが確認された．とくに最も層が厚いサンプルでは約15μm程度の膜厚となることを明らかとした．
「骨伝導能の評価」
本研究では，加工面でどのように骨形成が起こるのかを明らかにすることも目的としている．そのため，本研究のアプリケーションの一つとして考えている歯科インプラントの形状を想定したシリンダー型の試験片にレーザ加工を施し，それを用いて動物実験を行うことにより，骨伝導能の評価を行った．その結果，レーザ加工を施したインプラント周囲には良好な骨形成が認められることを明らかとした．さらに，同サンプルでは表面に沿って上皮が付着している様子が確認された．
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